成人干细胞与青光眼的药物组合可促进小鼠糖尿病伤口的愈合

北卡罗莱纳州达勒姆市-今天在STEM细胞转化医学中发布的一项新研究表明，有望治愈由糖尿病引起的慢性足溃疡。这项由加利福尼亚大学戴维斯分校的研究人员进行的研究首次证明了由人间充质干细胞(MSC)联合噻吗洛尔(一种通常用于治疗青光眼的药物)组成的生物工程支架如何改善和减少疾病。与对照组相比，糖尿病小鼠伤口的炎症高达75%。

据美国糖尿病协会称，慢性足溃疡是糖尿病中最危险和最常见的并发症之一，仅在美国就影响了多达2500万人的四分之一。该协会还预测，这些案例中有30%最终会导致截肢。更令人震惊的是，预计接受截肢手术的人的五年死亡率为48%，与结肠癌相当。

“美国每年用于糖尿病足溃疡(DFU)的医疗保健支出超过430亿美元。然而，这些支出用于良好的护理标准-包括遵循严格的饮食习惯，减轻脚的压力以允许伤口愈合等。治愈，抗生素或手术-仅能治愈30%的患者，”医学博士，加州大学戴维斯分校皮肤病学教授，弗吉尼亚州北加州医疗系统皮肤科主任，伤口愈合诊所负责人Roslyn Rivkah Isseroff医师说。“治疗这些病人并设法使他们al愈是促使我致力于解决这个问题的原因。”她与负责加州大学戴维斯分校医学院及其再生病研究所的干细胞计划的Jan Nolta博士一起领导了这项研究。

诺尔塔博士说：“相当低的治愈率促使人们对治疗方法进行了积极的研究。”“用于治疗DFU的几种细胞疗法已经获得了美国食品药品管理局(FDA)的批准，但是与DFU的标准治疗相比，其治愈率仅显示了适度的改善。但是，这些产品都不主要由MSC组成通过调节DFU典型的异常免疫和炎症反应，基于MSC的疗法可能比当前可用的细胞疗法更具优势。”

加州大学戴维斯分校的先前研究表明，应用于支架的MSC中有85%定位在播种侧，并在培养中可以保留15天。他们的工作还表明，缺氧预处理-即剥夺MSC的氧气-可提高其存活率并改善伤口部位的细胞滞留。Nolta博士解释说：“低氧预处理可以减少细胞对葡萄糖的消耗，从而在营养缺乏的环境中可以延长生存时间。”

这项新研究中加入噻吗洛尔的想法来自加州大学戴维斯分校的另一项研究，该研究表明伤口组织如何产生称为儿茶酚胺的应激激素，而儿茶酚胺会损害愈合。(儿茶酚胺通过升高血压和血糖水平在机体对压力的反应中起重要作用。)已知Timolol可以逆转儿茶酚胺的负面作用，从而改善愈合。

为了进行他们的最新研究，研究小组将从健康人捐赠者骨髓中收集的MSCs植入了圆形基质支架上。为了确定最佳的MSC剂量，测试了几种MSC浓度。接下来，在MSC培养基中的1%氧(低氧)的噻吗洛尔中孵育支架。

然后将支架施加到一组糖尿病小鼠的伤口上。沿着动物的脊椎彼此相对地形成了两个圆形的小伤口，并分别夹板以防止皮肤在愈合时收缩。然后将MSC处理的支架细胞侧向下插入伤口。对照组的小鼠全部仅用基质支架治疗(无MSC或噻吗洛尔)。想法是，与用MSC基质和噻吗洛尔治疗的伤口相比，观察动物自身细胞在重建受损组织方面的效果如何。