近年來,人們越來越重視對胰島β細胞功能的研究,基礎研究和臨床實踐的證據都顯示在糖尿病的自然病程中,胰島β細胞功能的持續惡化是一個不可逆的過程。眾所周知,胰島素由胰島β細胞產生,而無論是1型糖尿病或是2型糖尿病都存在胰島β細胞的衰竭問題,區別僅僅在於前者發病時即表現為需要外源性胰島素維持生存,而2型糖尿病的β細胞功能衰竭則發生在疾病的晚期。因此,恢復胰島β細胞功能一直是醫學界和糖尿病患者追求的目標,也是根治糖尿病的希望所在。2000年,加拿大Edmonton的Shapiro等學者改良了胰島移植的抗免疫排斥方案,取得了連續7例胰島移植的成功,可使1型糖尿病患者停用胰島素達1年以上。2004年在美國糖尿病學會年會上公布的國際多中心臨床研究的結果顯示應用加拿大的Edmonton方案,胰島移植後3年以上不使用胰島素治療的糖尿病患者可達53%。然而胰島移植仍然面臨著胰島組織來源不足和免疫排斥反應的問題,尤其是供體來源不足限制了胰島移植的廣泛開展。
近年關注熱點:干細胞移植
為了解決胰島β細胞來源,近年來干細胞移植成為人們關注的熱點。什麼是干細胞呢?干細胞是一類具有多種分化潛能的特殊細胞,可以長期自我更新和不斷增殖。根據分化潛能,可將干細胞分為三類,即全能干細胞、多能干細胞和定向干細胞。根據來源的不同,又可分為胚胎干細胞(ESC)和成體干細胞。胚胎干細胞具有可發育和分化成為各種組織器宮的潛能,成體干細胞在特定條件下可分化為特定的組織器官,具有可修復和再生的基礎。所謂應用干細胞移植技術來解決胰島β細胞來源就是通過一定的技術和方法使干細胞定向分化成為能夠制造胰島素的β細胞,然後移植到糖尿病患者體內以提供胰島素。
在全能干細胞的研究方面,國外學者利用轉染胰島素原基因的方法,誘導小鼠胚胎干細胞定向分化為胰島素分泌細胞後,將其移植到糖尿病小鼠體內,可使小鼠血糖恢復正常。人類胚胎干細胞在體外也可誘導分化為產生胰島素的細胞。在多能干細胞的研究方面,當前研究最多的是骨髓來源的干細胞。已有研究證實,骨髓來源的干細胞可以分化為肝髒細胞、神經細胞等。由此推測,其可能具有向胰島細胞分化的潛能,但這種推測尚未得到證實。定向干細胞的研究包括胚胎胰腺干細胞、胰腺導管細胞和胰島來源的干細胞。國外學者從未發病的成年非肥胖糖尿病小鼠的胰腺導管上分離出胰島干細胞,後者經體外誘導分化為胰島後,被移植到已發病的小鼠的腎囊或皮下組織,能夠逆轉其胰島素依賴性糖尿病。人胰腺導管細胞也已被成功分離並誘導分化為胰島細胞,但尚未證實其是否有降低血糖水平的功能。通過對人胰島干細胞進行大規模的體外擴增和誘導定向分化,建立人胰島干細胞庫,有望解決供體胰島來源不足。
目前,利用干細胞移植技術重建胰島功能的免疫排斥問題仍然有待解決,同時還要考慮到腫瘤形成的可能性,此外,生物倫理道德也是必須關注的問題。為了解決免疫排斥問題,經過多年的研發,聚乙烯乙二醇(PEG)包被的胰島細胞移植技術使患者在胰島細胞移植術後避免接受免疫抑制治療的前景已為期不遠。當前正在探索的糖尿病基因治療也有助於避免免疫攻擊。糖尿病的基因治療最初只是將外源性胰島素基因轉入體內任何細胞中,從而改善胰島素分泌不足。目前糖尿病的基因治療策略包括阻止胰島β細胞的自身免疫損傷,抑制胰島β細胞的凋亡等。