取自肌肉组织的干细胞可以促进患有外周动脉疾病的糖尿病患者的更好血液流动，这是一种可能需要手术或导致截肢的痛苦并发症。
伊利诺伊大学(University of Illinois)的一项新研究发现，干细胞的注入促使新生血管生长，改善受影响组织的血液循环，并在受影响的肢体中发挥作用。干细胞还诱导了周围组织内基因表达的改变，促使因子释放，从而减少炎症，促进血液循环。这项研究发表在《Theranostics》杂志上。
研究负责人Wawrzyniec Lawrence Dobrucki说：“外周血管疾病在糖尿病患者中非常常见，但由于患者在疾病发生时会出现症状，因此很难诊断。”生物工程和医学教授，实验分子负责人Wawrzyniec Lawrence Dobrucki说， 贝克曼先进科学和技术研究所的成像实验室。 “当外周血管疾病不治疗的时候，往往会导致足部溃疡和肢体截肢 - 每年在美国数千人，这是一个严重的，昂贵的和虚弱的疾病。
在外周血管疾病中，四肢的动脉变窄，造成疼痛，并限制血液和氧气的流动性。外周血管疾病的治疗方案很少。Dobrucki说，一些药物的目的是增加四肢的灌注，但不是很有效。医生建议运动，但对于PAD患者来说，这是痛苦和困难的，而其他心血管并发症可能会使身体活动变得不实际。许多患者需要手术来放置血管支架或动脉旁路。
Dobrucki的小组与运动学和社区健康教授Marni Boppart合作，研究了在动脉狭窄的部位注射干细胞的效果。Boppart是间充质干细胞的专家，它在肌肉和其他组织的损伤愈合和组织再生中起着重要作用。其他研究集中在促进血管形成的各种单独的生长因子上——一个叫做血管生成的过程，但没有一个有效。
“血管生成是一个复杂的过程，涉及许多生长因子和关键蛋白之间的相互作用，”Dobrucki说。“这就是为什么我们使用一种更自然的疗法来促进在受影响的肢体上的血管生成，并使用干细胞。”他们知道应该释放什么，有多少，什么时候停止。他们还对组织微环境进行反应和修改，以优化其治疗效果。
研究人员通过外科手术缩小了一腿糖尿病小鼠的股动脉。他们注射了MSCs，从幼鼠的肌肉中，注入实验小鼠的腿部，而对照组则注射了盐水。然后他们使用了非侵入性成像技术，在Dobrucki的实验室中开发，用来监测老鼠的血流和血管形成，比较实验和控制组和每只老鼠的受影响和不受影响的腿。
“我们清楚地证明了MSCs增加血管生成、外周灌注和肌肉功能的能力，”Boppart说。“我们看到MSCs通过在组织中创造新的血管来促进肌肉的愈合，以补偿限制的血液流动。”MSC的移植提供了一个机会，使血管的生长最大化，以维持或恢复骨骼肌。
研究人员还对组织内的基因表达进行了分析，发现在注射干细胞的小鼠中，腿部的基因表达与未受影响的腿的基因表达密切相关。他们还发现，与没有得到干细胞的老鼠相比，有一些基因被激活来对抗一些糖尿病并发症——例如，与炎症相关的基因被抑制了。
Dobrucki说:“我们的研究结果表明，干细胞治疗可以用于那些不能运动的严重阶段的病人。”“干细胞治疗可以帮助他们达到可以开始锻炼的水平，或者可以避免截肢。”
接下来，研究人员希望能够识别出MSCs的亚种群，它们显示出最能治疗PAD的能力，同时也希望通过优化条件将这些稀有细胞从人体脂肪组织和骨骼肌中分离出来。他们还在研究注射后MSCs的活跃程度，以及他们可能触发的免疫反应。
Boppart说:“我们也在尝试发展一种非细胞的方法来恢复肌肉的修复和生长。”“我们希望确定细胞释放的因子的最优组合，以及释放的介质。”与细胞本身相结合的治疗，提供了一个机会来规避免疫系统的排斥。
