干细胞策略与糖尿病彻底性治疗

干细胞策略与糖尿病彻底性治疗

段连宁副教授

干细胞

•未分化成熟

•自我更新

•不断增殖

•分化为一种或多种不同类型细胞潜能

干细胞概念

–全能干细胞（totipotent cell）

•完整个体潜能

–多能干细胞(pluripotent cell)

•一种器官的多种组织潜能

–专能干细胞（multipotent cell）

•某一类型细胞潜能（造血干细胞－红系、粒系等）

–胚胎干细胞（embryonic stem cell）

•早期胚胎来源，可分化为胎儿和各种类型组织

–体细胞（somatic cell）

•除卵子和精子外的细胞

–体细胞核转移（somatic cell nuclear transfer）

–成人组织干细胞（adult stem cell）

•存在于各种组织中，自我更新、分化专能和多能

干细胞大事记

•1967年华盛顿大学托马斯《新英格兰杂志》说骨髓移植可以治疗造血功能障碍；•1967年Lacy从胰腺分离胰岛细胞并体外培养成功；

•1992年纽约世界第一家生命银行－脐血库；

•1997年Wilnut采用核移植技术克隆绵羊“多莉”；

•1998年威斯康星大学《科学》人胚胎干细胞可以体外生长和培养（美国当年10大科技新闻之一）；

•1999年美国小鼠肌肉组织成体干细胞横向分化为血液细胞；

•2000年日本“千年世纪工程”一年就投资干细胞108亿日元；

•2001年英国议会允许克隆人类早期胚胎研究用；

•2001年曹谊林用干细胞在兔耳上培育出人耳；

•2001年布什总统转变态度宣布有限投资干细胞研究；

•2001年中国首家自体脐血库在天津成立

•2001年中山大学陈系古利用体细胞合转移技术，获得100多个人类克隆早期胚胎；•2001年开始确立干细胞研究为国家重点课题；

•2002年美国《科学》列出最值的关注6大热门科技，干细胞位列榜首；

•2002年新奥尔良Ochsner临床基金会胰腺移植部主任George Loss称胰岛移植取得了很大进展；

•2003年美国生殖科学专家扎沃斯宣布将在年内实施第一例人类克隆胚胎移植入女性子宫的手术。该克隆胚胎是人牛杂交胚胎，即由去核牛卵细胞与人体细胞融合而成；

• 2004年《自然》专门出版了一期名为《中国：来自西方的观点》的特刊，在文章中指出，中国对人类胚胎

技术的一些看法将会使中国科学家最可能成为该领域研究的领头羊；

•2004年中国干细胞临床应用研究“全面提速”；

•2004年从实验鼠脂肪中提取干细胞，注入其受损血管周围生成新血管的实验在日本已获成功；

•2005年原始间充质干细胞”注射液近日被批准进行Ｉ期临床研究。这是我国第一个获准进入临床研究的干细胞治疗药物产品，目前此产品的研发进展基本上与国际同步；

•2005年西班牙科学家率先从实验鼠胚胎干细胞中培育出能产生胰岛素的细胞。最近，他们与德国合作研究结果表明，白细胞转变成了能够产生胰岛素的人类细胞。

下一步研究的内容是探明糖尿病患者的白细胞是否也能生成类似细胞。如果可能，Ｉ型糖尿病患者就可以利用自身细胞进行治疗，因为患者的白细胞很容易获取

•……

干细胞与糖尿病

•糖尿病：胰岛破坏、胰岛素严重不足、注射胰岛素麻烦痛苦。

•可否重建胰岛分泌细胞？

胰岛干细胞移植

•胰岛来源:10万细胞个需要量

–异体

–异种

•取材方法

–机械

–胰酶消化

–胶原酶消化（水解胶原组织结构，获得量高）

•胰岛自动分离装置：连续消化、收集

–纯化（密度梯度）、培养和活性鉴定（胰岛素释放实验）、冻存

•胰岛移植

–直接移植

–微囊化（encapsulation）:包装膜、宿主免疫隔离、异种移植成为可能

•进展

–70年代首次报移植胰岛可以治疗动物高血糖

–70-80年代许多临床实验失败

–90年代少数成功：2000年止国际胰岛移植登记处登记2175例移植，405例成人同种移植中保持胰岛素非依赖超过3个月以上的为153例；

–2000年 Shapiro报：7例接受异体胰岛注射移植，患者不以来胰岛素时间平均超过12个月（Edmonton Protocol）。供源匮乏，每位患者需2个供者！

–于是目标投向“干细胞”

胰岛移植存在问题

•供者数量不足

•同种异体、异种间排斥

•时间相关的移植物功能退化

研究靶点

•转基因技术：使非β细胞表达胰岛素避免受到免疫攻击、可以作为移植细胞；分化基因转移；CTLA4基因转入胰岛细胞避免免疫供给等；

•新型免疫移植剂：CD154、rapamycin

•异种移植：

–1991年前苏联将猪胰岛细胞给65为患者三角肌注射

–1993年瑞典将猪胰岛细胞移植到门经脉内或甚包膜下

–1994年武汉对9例患者行11次猪胰岛移植

•胰岛干细胞移植

胰岛干细胞

•哪些是胰岛干细胞并不清楚

–无特异性标记

–部位不清楚：一般认为在胰岛管，也有认为在胰岛本身

•如何获得胰岛干细胞

–胚胎干细胞（胚胎发育中与肝脏来源同一细胞团）

–成体干细胞

•胰腺导管细胞

•胰岛前体细胞

•新生儿胰岛

•其他组织干细胞转分化

–基因工程化的分泌细胞

－－至2000年已有493例同种异体胰岛细胞移植，1年生存率和移植组织存活率分别为96％和41％。

•细胞移植比胰腺移植的优点：

–损伤小，可以局麻下插管注射；