MSCs存在于骨髓、脐带以及脂肪组织中,与 iPSCs 相比,MSCs 虽然具有一定的定向分化功能,但并不能形成一个完整的器官。 普通未经诱导处理的 MSCs 一般可以分化为成软骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌细胞以及神经细胞,对 MSCs进行一定的基因修饰后,其也可以分化为具有分泌胰岛素功能的细胞。
 

MSCs 相对局限的分化能力能够避免 iPSCs 疗法移植细胞出现非胰岛 β 细胞的异常增殖分化。已有研究表明,人类骨髓来源的 MSCs 经过体培养或通过病毒转染转录因子基因胰岛素启动因子 1、HLXB9 和叉头框转录因子 A2 可转化为具有胰岛 β 细胞特征和功能的细胞。 经发现,移植由 MSCs 诱导的 β 细胞可逆转糖尿病小鼠的高血糖血症。除骨髓来源的 MSCs,脂肪来源的 MSCs 因获取容易,成为治疗 1 型糖尿病的新希望。 近年来多项基于小鼠模型的研究发现,脂肪来源的 MSCs 经诱导后可成为产胰岛素细胞,并可在小鼠模型中正常分泌胰岛素。除分化成类胰岛细胞外,MSCs 还具有免疫调节功能。 MSCs 在免疫微环境中可以分化成两种表型,

 

一种是促进炎症的 MSC1,另一种是抑制炎症的 MSC2。MSC 表型的转化和分化依赖于免疫微环境状态,在促炎免疫微环境中,MSCs 会释放吲哚胺 2,3-双加氧酶、一氧化氮、前列腺素 E2 、转化生长因子-β 等细胞因子,抑制 T 细胞增殖。 MSCs 对免疫微环境中的各种 T 细胞亚型有着广泛影响,正常生理条件下,胰腺组织中的辅助性 T 细胞（helper T cell,Th 细胞）、调节 T 细胞以及细胞毒 T 细胞相互协调;但在1 型糖尿病的病理状态下,各种 T 细胞亚型的数量和功能发生异常。
 

研究发现,移植 MSCs后 Th1 与 Th2 细胞的比例降低,原始 T 细胞更多地分化成 Th2 细胞,从而抑制炎症反应。 此外,移植MSCs 也可抑制具有促进 1 型糖尿病炎症发展的Th17 细胞,并抑制抗胰岛 β 细胞的细胞毒性 T 细胞功能,并且 MSCs 可以提高调节 T 细胞在体内的分化增殖,从而达到抑制 Th1 和 Th17 细胞的作用。
 

总之,MSCs 移植可以干扰具有促炎症作用的效应 T 细胞,抑制自身免疫反应。 以上是 MSCs 调控针对胰岛 β 细胞自身免疫炎症微环境的理论基础。MSCs 的免疫调节功能.多种来源的细胞中均存在,如脐带血来源的 MSCs 在体外培养可恢复 T 细胞等免疫细胞的免疫调节功能;Fiorina 等研究发现,BALB ／ c-MSC 小鼠中 MSCs 表面的程序性细胞死亡配体-1 和血液中 Th2 细胞上调,提示脂肪来源的 MSCs 可能会抑制 1 型糖尿病患者的自身免疫失调。 MSCs 来源较广,且兼具免疫调节和分化成产胰岛细胞的功能。
 

出自《干细胞治疗 1 型糖尿病的研究进展》作者吴珊珊,顾俊菲，张永明.