近年來，基于干細胞移植已成為治療糖尿病的一種有前途的策略，它具有許多好處。與胚胎干細胞不同，間充質(zhì)干細胞 (MSC) 在治療糖尿病時與致瘤風險或倫理問題無關。由于其易于獲取和廣泛使用，間充質(zhì)干細胞移植是一種有吸引力的選擇；具有低免疫原性、自我更新能力、多向分化潛力、分泌多種細胞因子等生物學特性。它不會引起任何道德問題。

在過去的十年中，間充質(zhì)干細胞已經(jīng)在糖尿病治療的臨床和臨床前研究中證明了其治療潛力。

體外研究表明間充質(zhì)干細胞能夠自我更新并分化成多種間充質(zhì)譜系，例如成脂譜系、軟骨譜系和成骨譜系。此外，由于I類主要組織相容性復合體 (MHC) 的間質(zhì)表達和II類MHC的缺乏，它們的免疫原性較低。MSC釋放細胞因子、生長因子和外泌體，調(diào)節(jié)胰島素敏感性和β細胞功能障礙。早期研究表明間充質(zhì)干細胞具有抗糖尿病作用，因為多次給藥間充質(zhì)干細胞可能有助于改善糖尿病患者的高血糖。

最近的實驗探索揭示了復雜的機制，強調(diào)了間充質(zhì)干細胞在糖尿病管理中的治療作用。在STZ糖尿病動物模型中，胰腺微環(huán)境炎癥可能導致β細胞功能障礙。MSC治療已被證實可促進調(diào)節(jié)性T細胞 (Treg) 的增殖并具有長期免疫調(diào)節(jié)作用。細胞因子的分泌，如Tregs和白細胞介素（IL-10和IL-3）分泌的Th2，具有抗炎作用，支持胰腺β細胞再生和功能。

此外，間充質(zhì)干細胞通過將巨噬細胞從促炎（M1）表型轉(zhuǎn)變?yōu)榭寡祝∕2）表型來表現(xiàn)出對炎癥刺激的反應。IL-6和單核細胞趨化蛋白 (MCP-1) 的過度表達可促進這一過程。間充質(zhì)干細胞可能通過下調(diào)炎癥細胞因子、減少胰島素受體作用以及響應來自糖尿病胰島的IL-1β 和腫瘤壞死因子 (TNF-α) 信號而分泌IL-1Ra來減輕全身炎癥。該反應減少了脂肪組織和肝臟中NLRP3的合成。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了MSC復雜的免疫調(diào)節(jié)特性以及作為控制2型糖尿病及其后果的治療方法的潛力。總之，MSC輸注已被用于通過重建β細胞、增強和調(diào)節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)、減輕胰島素抵抗以及降低/調(diào)節(jié)全身炎癥來治療糖尿病。

本研究的主要目的是評估間充質(zhì)干細胞對糖尿病及其亞型的獨特治療效果及其安全性，為基于2023年11月之前進行的試驗的醫(yī)學評估和糖尿病治療干預奠定推測基礎。研究有可能指導未來臨床試驗的設計，調(diào)查MSC治療DM的有效性和安全性，并為支持制定該療法的臨床指南提供證據(jù)。

方法：我們在PubMed、ScienceDirect、Web of Science、clinicaltrials.gov和Cochrane圖書館中檢索了從開始到2023年11月期間“已發(fā)表”的研究。兩名研究人員獨立審查了這些研究的納入和排除標準。我們的薈萃分析包括13項關于間充質(zhì)干細胞治療糖尿病的研究。

數(shù)據(jù)提取和基本特征：兩名研究人員（DLG和SS）獨立進行綜合文獻篩選和數(shù)據(jù)檢索。如果在研究選擇過程中出現(xiàn)差異，則會咨詢第三位評審員。我們收集了所有選定研究的相關信息，例如第一作者姓名、發(fā)表年份、樣本量、研究類型、患者平均年齡、注射細胞的平均劑量、治療途徑、達到無胰島素狀態(tài)的患者數(shù)量，以及以月為單位的隨訪持續(xù)時間（表1）。

結(jié)果

該研究著眼于兩種類型的結(jié)果：

• 主要結(jié)局：這些是基線和治療后之間胰島素需求、HbA1c、空腹血糖 (FBG)、空腹血糖 (FPG) 和C肽的變化（3、6、9和12）月隨訪）。
• 次要結(jié)局：包括低血糖發(fā)作、自限性上呼吸道感染、輕度發(fā)燒、惡心和嘔吐。

納入研究的屬性：表1列出了分析中包含的研究的臨床數(shù)據(jù)。這些研究發(fā)表于2000年至2023年11月之間，樣本量從1到73不等。受試者的平均年齡從17.6歲到57.6歲不等，其中以男性參與者為主。然而，一些試驗無法收集足夠的臨床數(shù)據(jù)，例如體重、血壓、肝腎功能測試以及空腹血漿胰島素。

符合條件的研究涉及四種類型的MSC：包括BM-MSC、華頓氏膠源性 (WJ-MSC) 和UC-MSC，并使用不同的細胞劑量。干預方案包括通過靜脈或動脈內(nèi)輸送給予MSC，劑量范圍為（0.88±0.05）×10⁶至（1.2±0.3）×10⁹。

隨訪期從3個月到12個月不等。在符合條件的研究中，有6項報告了關于間充質(zhì)干細胞治療1型糖尿病的數(shù)據(jù)，7項報告了關于間充質(zhì)干細胞治療2型糖尿病的數(shù)據(jù) 。

干細胞移植對HbA1c的影響（%）

在表2中，3個月、6個月、9個月和12個月隨訪的HbA1c參數(shù)的薈萃分析結(jié)果表明，間充質(zhì)干細胞移植與HbA1c的降低有關。研究還發(fā)現(xiàn)，在3個月、6個月、9個月和12個月的隨訪中，間充質(zhì)干細胞對T1DM和T2DM均有顯著影響。根據(jù)森林圖，以平均差（MD）衡量的總體效應大小顯示，在3個月、6個月、9個月和12個月的隨訪中，在5%的顯著性水平下，服用間充質(zhì)干細胞與基線相比，HbA1c明顯降低。

在RCT中，我們觀察到間充質(zhì)干細胞治療組在3、6和12個月后的HbA1c水平低于對照組。此外，3、6和12個月隨訪時差異具有統(tǒng)計學意義，而在n-RCT中，間充質(zhì)干細胞治療組的HbA1c從基線水平到3個月和6個月隨訪期的水平分別顯著下降。在所有納入的研究中，3個月、6個月、9個月和12個月隨訪觀察到的MD值（100%）均為正值（100%），這表明間充質(zhì)干細胞移植導致了HbA1c的下降（表7）。

此外，從圖2中可以看出，從所有研究的3、6、9和12個月隨訪中計算出的HbA1c集合平均值顯示，與對照組相比，干細胞移植降低了HbA1c水平。

干細胞移植對胰島素（IU/kg/天）需求的影響

表3中的森林圖顯示，在3個月、6個月、9個月和12個月的隨訪中，用差異（MD）評估的總體效應大小表明，在5%的顯著性水平下，服用間充質(zhì)干細胞組和對照組的胰島素需求量大幅減少。

研究表明，在隨訪3、6、9和12個月后，間充質(zhì)干細胞治療組的胰島素需求水平低于對照組。而在n-RCT中，間充質(zhì)干細胞治療組的胰島素需求量從基線水平到3個月、6個月和12個月隨訪期間分別顯著下降。然而，6個月時的差異無統(tǒng)計學意義（表7）。

在所有納入的研究中，3個月、6個月、9個月和12個月隨訪觀察到的MD值（100%）均為正值（100%），這表明間充質(zhì)干細胞治療可降低胰島素。此外，從圖3中可以看出，從所有研究的3、6、9和12個月隨訪中計算出的胰島素需求平均值顯示，干細胞移植降低了胰島素需求水平。

干細胞移植對FBG的影響(mmol/L)

表4顯示，根據(jù)森林圖，以差值（MD）衡量的總體效應大小表明，對照組給予間充質(zhì)干細胞后，6個月隨訪的空腹血糖水平在5%的顯著性水平上下降了相當數(shù)量。

所有納入研究的MD值（100%）和6個月隨訪值均為正值（100%），這表明間充質(zhì)干細胞移植導致空腹血糖下降。此外，圖4還計算了所有隨訪3個月的研究的FBG匯總平均值。

干細胞移植對FPG的影響(mmol/L)

在表5中，通過比較間充質(zhì)干細胞給藥組和基線組的平均差（MD）評估的總效應大小顯示，在3個月、6個月、9個月和12個月的隨訪中，間充質(zhì)干細胞給藥組和基線組的空腹血漿葡萄糖顯著降低。

在RCT中，我們觀察到間充質(zhì)干細胞治療組在3、6和9個月后的FPG水平低于對照組，但間充質(zhì)干細胞治療組在12個月隨訪后的FPG水平高于對照組。此外，3個月、6個月、9個月和12個月的隨訪結(jié)果差異無統(tǒng)計學意義。而在n-RCT中，間充質(zhì)干細胞治療組的FPG從基線水平顯著下降至6個月隨訪期的水平（表7）。

所有納入研究的3個月、6個月和12個月隨訪觀察到的平均差（MDs）均為正值，表明干細胞療法導致空腹血漿葡萄糖下降，而一項9個月隨訪研究觀察到的平均差（MDs）為負值，表明干細胞療法導致空腹血漿葡萄糖升高。3、6和12個月的總體效應大小在P值>0.05時不顯著。結(jié)果見表5。

從所有3個月、6個月和9個月隨訪研究中計算出的空腹血漿葡萄糖匯總平均值顯示，干細胞移植導致空腹血漿葡萄糖水平下降，但在12個月隨訪中，空腹血漿葡萄糖水平顯示上升（見圖5）。

干細胞移植對C肽的影響（ng/mL）

表6所示的森林圖顯示，在間充質(zhì)干細胞治療組與對照組的比較中，在3個月、6個月和12個月的隨訪中，在5%的顯著性水平下，間充質(zhì)干細胞治療組的C肽水平顯著降低。

在研究中，我們發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細胞治療組的C肽水平在3個月和12個月后均高于對照組，但在6個月隨訪后，間充質(zhì)干細胞治療組的C肽水平低于對照組。3個月、6個月、9個月和12個月的隨訪結(jié)果顯示，差異無統(tǒng)計學意義。而在n-RCT中，間充質(zhì)干細胞治療組的C肽在基線水平和3個月及6個月隨訪期間分別出現(xiàn)了增長（表7）。

在所有納入的研究中，3個月、6個月和12個月隨訪觀察到的平均差（MDs）均為負值（52.63%），這表明間充質(zhì)干細胞移植導致了C肽的輕微升高，而47.37%的研究顯示了陽性反應。從圖6中可以看出，在3個月、6個月和12個月的隨訪中，C肽水平的變化規(guī)律是隨機的。由于干細胞治療組與對照組的C肽比較結(jié)果均不顯著，因此有必要進行更多的長期隨訪研究。

間充質(zhì)干細胞移植安全性和不良事件

三項研究中提到了輕微的低血糖發(fā)作，但這些發(fā)作并未被歸類為嚴重的。三項研究中提到了惡心和嘔吐。

班薩利等人還報告了1名患者注射穿刺部位出血、2名患者血紅蛋白水平下降、1名患者出現(xiàn)自限性上呼吸道感染。

Liu等人報告22名T2DM患者中有3名出現(xiàn)輕度發(fā)燒。

在隨訪期間沒有觀察到嚴重或持續(xù)的不良反應或遺留影響，表明間充質(zhì)干細胞在治療糖尿病方面相當安全。

討論

這項薈萃分析提供了有關間充質(zhì)干細胞移植的快速見解及其統(tǒng)計學意義，并與T1DM和T2DM的改善相關。觀察到的患者無不良反應表明，間充質(zhì)干細胞移植可能是改善T1DM和T2DM患者糖代謝的一種安全而有前景的方法。

這些數(shù)據(jù)證實了間充質(zhì)干細胞移植是一種有效的糖尿病治療方法。基線空腹血糖、血漿血糖和HbA1c水平的明顯降低表明，間充質(zhì)干細胞療法可以改善糖尿病患者的血糖調(diào)節(jié)。將FBG和PBG作為糖尿病診斷標準，以及將HbA1c水平作為糖尿病控制的衡量標準，都支持間充質(zhì)干細胞移植對糖尿病患者血糖調(diào)節(jié)有治療作用的結(jié)論。

薈萃分析結(jié)果表明，接受間充質(zhì)干細胞移植組的空腹C肽水平略有上升，但并不顯著。隨著隨訪時間的延長，空腹血糖肽水平的升高幅度減小。

• F-CP的升高表明胰島細胞的胰島素分泌有所改善，這意味著間充質(zhì)干細胞移植對胰島素分泌有好處。
• 胰島素分泌增加的原因可能是分泌胰島素的細胞數(shù)量增加，也可能是剩余的β細胞功能得到改善。

這些研究結(jié)果表明，間充質(zhì)干細胞移植具有治療糖尿病的潛力，但要充分理解其潛在機制并確保其長期安全性和有效性，還需要進行更長時間的后續(xù)研究。

我們的研究結(jié)果表明，間充質(zhì)干細胞治療后，糖尿病患者的胰島素需求量大幅減少，這在所有納入研究的隨訪期為3、6、9和12個月的研究中都是一致的。胰島素需求量的減少具有統(tǒng)計學意義。所觀察到的間充質(zhì)干細胞療法在減少胰島素需求量方面的療效在大多數(shù)隨訪期結(jié)束后仍得以保持。

薈萃分析結(jié)果表明，干細胞移植治療糖尿病的療效可能在移植后3至12個月內(nèi)有所提高。然而，一些趨勢在統(tǒng)計學上并不顯著。結(jié)果表明，間充質(zhì)干細胞移植組在3個月、6個月、9個月和12個月的隨訪期間均有改善。

結(jié)論

根據(jù)分析，間充質(zhì)干細胞已被證明是糖尿病干細胞移植的安全選擇。短期研究結(jié)果表明間充質(zhì)干細胞可以幫助增強血糖調(diào)節(jié)；在這13項研究中，接受MSC治療的受試者中沒有檢測到明顯的不良反應或低血糖事件的發(fā)生。這表明間充質(zhì)干細胞移植可被視為糖尿病的安全治療選擇。

主要參考資料：Habiba UE, Khan N, Greene DL, Ahmad K, Shamim S and Umer A (2024) Meta-analysis shows that mesenchymal stem cell therapy can be a possible treatment for diabetes. Front. Endocrinol. 15:1380443. doi: 10.3389/fendo.2024.1380443

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