随着经济水平发展和饮食结构改变,糖尿病的发病率在全球范围内日渐升高,糖尿病导致的各种并发症也会随之而来。
其中,糖尿病足就是严重影响患者生活质量的并发症之一。在我国50岁以上的糖尿病患者中,糖尿病足的发病率约为8.1%,而令人唏嘘的是全世界每30秒就有一条腿因糖尿病足而截肢[1]。
#1
什么是糖尿病足
糖尿病足,是糖尿病患者进入晚期后最严重、治疗费用最高的并发症之一。糖尿病足一旦出现,往往伴随着下肢远端神经、血管病变,此外还会出现相关的足部感染、溃疡和( 或) 深层组织破坏。
糖尿病足有哪些症状?
01
神经病变糖尿病足表现:
远端肢体感觉障碍。主要表现为双下肢麻木,伴有针刺感,烧灼样感觉异常,行走时有蚁走感;足部皮肤干而无汗,有皲裂,胼胝体形成;下肢肌肉萎缩,足部畸形等。
02
下肢血管病变糖尿病足表现:
足部皮温下降,足部发凉,足背部动脉搏动减弱或消失,色素沉着,可合并间歇性跛行症状,会出现静息痛。
当神经病变及血管病变进一步加重后,极小的外伤或者自身免疫力低的时候,就导致足部皮肤破溃,溃疡,感染,坏疽。
#2
为什么会糖尿病足
要想治疗糖尿病足,首先要先搞清楚它是怎么发生的,只有从源头上解决问题,才有可能达到治愈的目的。糖尿病足的病理生理机制主要与患者自身毛细血管内皮细胞的损伤与增生有关。
1、糖尿病患者可因持续高血糖状态,导致某些代谢途径异常活化,进而引起下肢末端血管供血、供氧不足。而下肢又是机体的重要承重部位,经常存在摩擦、暴露等诱因,加之患者合并神经系统病变时感觉迟钝,故易形成溃疡。
2、糖尿病患者的高血糖状态是细菌良好的营养基,因而容易合并感染。加之,此类患者免疫调节机制异常,故而溃疡的愈合速度较慢。
#3
干细胞如何治疗糖尿病足
目前,全球已开展了多项临床研究,其中该系统综述中,研究人员通过PubMed, Scopus和Science Direct,Google Scholar数据库上进行彻底的文献检索,将113篇文章进行全面审查,最终22篇文章进入最终数据分析环节,得出了以下成果。
01
间充质干细胞促进糖尿病足的血管生成
在皮肤组织修复的过程中,破损组织是否拥有充足的氧气供给是决定皮肤组织能否成功修复的关键,而只有新血管的重新建立才能为组织提供氧气。因此,血管新生是伤口愈合过程的重要环节。间充质干细胞在新血管生成中发挥重要作用,因为其有助于创伤正常真皮结构和内皮祖细胞(EPCs)的再增殖。
图一:间充质干细胞及其分泌作用在糖尿病足皮肤破溃治疗中的作用[2]
如图所示,间充质干细胞通过以下过程促进糖尿病足创面的愈合。
(1) 间充质干细胞可通过分泌血管内皮生长因子(VEGF)、神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)、血管生成素(Ang)、基质细胞衍生因子-1(SDF-1)、血管性血友病因子(vWF)、促红细胞生成素(EPO)和缺氧诱导因子(HIF)迁移至伤口破溃处并促进血管新生。
(2) 间充质干细胞通过调节胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、表皮生长因子(EGF)、基质金属蛋白酶(MMP)、转化生长因子(TGF-β)、角质细胞生长因子(KGF)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和金属蛋白酶的组织抑制剂(TIMP)来改善角质形成细胞的功能。
(3) 间充质干细胞可通过胶原蛋白-1(Col-1)、转化生长因子(TGF-β)、纤维连接蛋白和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的产生向成纤维细胞分化。
02
间充质干细胞促进角质形成细胞增殖
角质形成细胞是表皮中最重要的细胞之一。角质形成细胞参与伤口愈合过程中的细胞增生、瘢痕形成和表皮上皮化,在伤口愈合机制中起着至关重要的作用。在皮肤损伤中,基底层角质形成细胞从伤口边缘和破损表皮附近迁移到裸露的伤口表面,并进行增殖和分化,生成新表皮覆盖伤口表面,恢复皮肤功能。
在创伤愈合过程中,间充质干细胞可以分泌多种细胞因子,包括转化生长因子(TGF-β1)、趋化因子IL-6、IL-8、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、胶原蛋白-1(CoL-1)、富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(SPARC)和胰岛素样生长因子结合蛋白-7(IGFBP-7)。
间充质干细胞能促进角质形成细胞产生胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、表皮生长因子(EGF)、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和细胞外受体激酶(Erk)、信号通路金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)-1和-2,从而加速创面愈合。
间充质干细胞分泌有丝分裂原,在体外刺激角质形成细胞、真皮成纤维细胞和上皮细胞的增殖。
间充质干细胞对角质形成细胞、旁分泌信号活性、增殖和迁移均有增强作用。
总结
根据系统性回顾研究发现,将间充质干细胞应用于糖尿病性伤口中,血管新生和再上皮化显著增加,进而加速创面愈合的速度,即使在糖尿病所致慢性伤口中,间充质干细胞治疗后的伤口大小也较前明显缩小。
#4
未来展望
近年来,我国在干细胞治疗糖尿病足领域相继开展研究,并且相继有临床研究项目通过备案,与糖尿病足相关的干细胞新药申报也在推进。2021年底,在新增的11个干细胞临床研究备案项目中,有4个与糖尿病相关,其中2个与糖尿病足相关。由此可见,我国干细胞治疗糖尿病足的临床研究正在有序发展当中。
间充质干细胞疗法的出现,可以从根源上治疗糖尿病足,而不再是简简单单的停留于将伤口护理好这一层面,虽然当前间充质干细胞疗法仍处于临床实验阶段,但是可以预料到,当其真正被广泛用于临床时,糖尿病足的现状将有望得到改善!
参考文献:
[1]Shahbazian H, Yazdanpanah L, Latifi SM. Risk assessment of patients with diabetes for foot ulcers according to risk classification consensus of International Working Group on Diabetic Foot (IWGDF) Pak J Med Sci. 2013;29:730–734.
[2]Whiting DR, Guariguata L, Weil C, Shaw J. IDF diabetes atlas: global estimates of the prevalence of diabetes for 2011 and 2030. Diabetes Res Clin Pract. 2011;94:311–321.
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