多源成体干细胞协同治疗糖尿病足的机制创新与工程化策略
池建昌
北京大学第三医院 北京海淀 100089
摘要:关于治疗糖尿病足的方法很多,目前,关于成体干细胞治疗糖尿病足的研究有所增加,一定程度上了丰富了糖尿病足治疗理论,也为临床治疗糖尿病足提供了新思路。基于此,本文分析了成体干细胞的分化机制、旁分泌机制、免疫调节机制,并通过数据分析方式研究了不同类型成体干细胞应用于糖尿病足治疗的效果,为糖尿病足治疗提供了依据。
关键词:糖尿病足;成体干细胞;;治疗效果;骨髓间充质干细胞
引言:糖尿病是慢性疾病,在疾病治疗期间,有诸多的合并症,糖尿病足是严重慢性并发症,会导致糖尿病患者足部溃疡,还会增加截肢可能性。在临床治疗方面,以重建血运、清创治疗等为主,现阶段,临床广泛应用生物工程皮肤替代物、细胞外基质蛋白等新型方法来治疗糖尿病足,目的是寻找安全有效的治疗方法,切实改善糖尿病足患者的生活质量。在本研究中,主要是分析成体干细胞治疗糖尿病足的机制和作用。
二、成体干细胞应用于糖尿病足治疗的机制分析
(一)分化机制
成体干细胞有分化潜能,可以分化为血管内皮细胞和平滑肌细胞,有促进心血管形成的作用。例如,骨髓间充质干细胞的分化机制主要表现为,在一定的环境条件下表达与血管相关的标志物,如血管内皮生长因子受体-2,可以将其分化为内皮样的细胞,并在促进血管形成中发挥作用。例如,脂肪来源肝细胞,也同样具有分化内皮细胞的作用,用于糖尿病足治疗中,可以促进局部血液循环,改善糖尿病患者足部血运,避免足部发生溃疡,降低下肢截肢风险。
(二)旁分泌机制
成体干细胞有旁分泌作用,可以分泌碱性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子等多种生长因子;生长因子在治疗糖尿病足方面,有促进作用,可以加速血管内皮细胞分化、增殖,有助于心血管的生成,进而促使足部血液循环,改善局部缺血表现。同时,在生长因子作用下,还能加速修复损伤组织,促进上皮细胞迁移,有助于糖尿病足患者足部溃疡面愈合,意义重大[4]。
(三)免疫调节机制
成体干细胞有免疫调节功能,在成体干细胞作用下,可以提高T淋巴细胞、巨噬细胞活性;对于糖尿病足患者而言,成体干细胞的免疫调节功能,可以改善患者机体慢性炎症表现,更好改善免疫细胞功能。分析成体干细胞免疫调节机制发现,主要是通过调节T淋巴细胞活化状态来抑制炎性细胞因子释放的,进而降低炎症反应程度;通过诱导巨噬细胞转化,从而分泌更多的生长因子,达到组织修复目的,参与到血管新生中。
三、不同类型成体干细胞应用于糖尿病足治疗的效果
成体干细胞治疗糖尿病足,在溃疡愈合方面,有很显著的效果,部分接受成体干细胞治疗的糖尿病足患者溃疡愈合率大大提升,有数据显示,治疗后3~6个月,成体干细胞治疗组患者,溃疡愈合率可达50%~70%,传统治疗组患者溃疡愈合率在30~50%,两组比较,有差异,说明成体干细胞治疗糖尿病足,可以提高溃疡愈合率。
成体干细胞治疗糖尿病足,在改善下肢血液循环方面,有很显著的效果,有数据显示,治疗后,成体干细胞治疗组患者,血流灌注改善率可达30%~50%;传统治疗组患者血流灌注改善率为25~30%;组间数据比较,差异显著,提示成体干细胞治疗糖尿病足,可以改善患者下肢血流,有助于防范下肢深静脉血栓形成。
成体干细胞治疗糖尿病足,在提升保肢率方面,有很显著的效果,有数据显示,治疗后,成体干细胞治疗组患者截肢率低,保肢率高,保肢率提升10%~20%;常规治疗组患者保肢率提升5~10%;进一步表明成体干细胞治疗糖尿病足,有助于降低截肢风险,可以最大程度上改善患者的生命质量。
(一)骨髓间充质干细胞
动物试验已经证实了骨髓间充质干细胞在治疗糖尿病足方面的成效,经动物试验表明,骨髓间充质干细胞可以改善糖尿病足患者足部缺血表现,能够解决下肢血液灌注问题,还能加速推进溃疡愈合进程[5]。用骨髓间充质干细胞治疗糖尿病足,可以发现患者局部组织中的生长因子呈现高表达状态,有新生血管。并且,在骨髓间充质干细胞作用下,还能改善糖尿病足患者神经病变表现,动物试验表明,骨髓间充质干细胞有促进神经再生的作用,其激励作用主要是依托旁分泌机制实现的,从而发挥一定的机制作用,旁分泌路径见图1。临床发现,骨髓间充质干细胞治疗糖尿病足愈合率可达50%~70%,肢体保全率达到了80%以上。
(二)脂肪来源干细胞
脂肪来源干细胞获取便捷,动物试验表明,将脂肪来源干细胞移植到小鼠机体内,能够加速新血管的形成,可以缩短溃疡愈合周期;分析脂肪来源干细胞机制发现,主要是通过旁分泌机制来释放血管内皮生长因子受体-2,进而发挥组织修复作用。
已有研究表明,脂肪来源干细胞治疗糖尿病足的前景十分广阔,通过局部注射移植,能够有效缓解患者溃疡部位疼痛症状,还能促使创面快速愈合。临床观察可见,糖尿病足患者局部注射脂肪来源干细胞数周后,溃疡部位有新生肉芽,溃疡范围明显缩小,再次证实了成体干细胞;治疗糖尿病足的有效性。临床发现,脂肪来源干细胞治疗糖尿病足溃疡愈合率可达40%~60%,还能缓解患者的疼痛感。
(三)外周血干细胞
动物试验表明,外周血干细胞有改善下肢缺血的效果,分析原因发现,主要是在外周血干细胞中的内皮祖细胞参与下,达到了促进血管新生的作用。将外周血干细胞移植到糖尿病足患者局部,能够在特定环境下,分化为内皮细胞,加速局部血液的循环速度,改善局部血液循环效果,从而改善糖尿病足患者的症状表现,加速改善疾病预后。临床发现,外周血干细胞治疗糖尿病足溃疡愈合率在45%~65%,还能降低糖尿病足患者截肢风险。
结论:综上所述,糖尿病足疾病治疗难度大,患者治疗期间承受着巨大的痛苦,通过本研究分析发现,成体干细胞机制作用显著,在糖尿病足治疗方面,有显著的临床应用优势,为糖尿病足治疗提供了指导。未来,成体干细胞在治疗糖尿病足方面将突破更多的挑战,最大程度上提高治疗安全性和有效性。
参考文献:
[1]王一焯,廖中曦,肖叶玉,等.骨髓间充质干细胞移植在大鼠糖尿病周围神经病变中的治疗价值[J].中国老年学杂志,2025,45(03):691-694.
[2]王国燕,李勤雨,贾玉萍,等.外周血干细胞联合外泌体治疗糖尿病足溃疡创面疗效观察[J].中国美容医学,2024,33(08):33-37.
[3]陈小春,官诗芬,曾田雨,等.间充质干细胞治疗糖尿病足溃疡的研究进展[J].中国糖尿病杂志,2024,32(12):954-957.
[4]杜佳欣,李巴仑,寇正,等.血清饥饿法在间充质干细胞治疗犬糖尿病中的应用(英文)[J].农业生物技术学报,2024,32(12):2773-2785.
[5]梁荟玲,马立人,王晓歌,等.生肌玉红膏联合脐带间充质干细胞外泌体治疗糖尿病足创面的临床研究[J].血管与腔内血管外科杂志,2024,10(09):1114-1117.
基金项目:国家临床重点专科建设项目(2023)
作者简介:池建昌(1986·7)男、汉族,籍贯:山东聊城,研究生,北京大学第三医院副主任医师,研究方向:糖尿病及其慢性并发症、甲状腺疾病诊治。