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糖尿病是一种典型的年龄相关性代谢性疾病。随着人口老龄化进程不断加快,老年 2 型糖尿病的患病率持续上升,已成为严重威胁人类健康的重要公共卫生问题。近年来研究逐渐认识到,胰岛 β 细胞的衰老及功能衰退是推动老年糖尿病发生和持续进展的关键内在因素。然而,针对 β 细胞衰老本身的安全、有效干预策略仍然十分有限。

近日,南京医科大学附属老年医院(江苏省老年医学研究所)内分泌科唐伟教授团队,联合南京医科大学基础医学院朱云霞教授、南京医科大学第一附属医院 干细胞中心覃莲菊教授开展高水平协同研究,在衰老相关糖尿病领域取得重要进展。 在国际老龄医学领域期刊

Aging Cell
杂志在线发表题为 Small extracellular vesicles from human amniotic membrane mesenchymal stem cells rejuvenate senescent β cells and cure age-related diabetes in mice 的研究论文 ,标志着我国在靶向 β 细胞衰老干预老年糖尿病研究方向取得新的进展。

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研究系统揭示了人羊膜间充质干细胞来源的小型细胞外囊泡在逆转胰岛β细胞衰老中的关键作用。研究发现,该类细胞外囊泡可被衰老β细胞高效摄取,显著改善β细胞的衰老状态,降低多种细胞衰老相关标志物水平,抑制炎症反应,同时恢复β细胞成熟表型和胰岛素分泌能力,从细胞层面实现对β细胞功能的年轻化重塑

在衰老糖尿病小鼠模型中,该策略显示出显著的整体治疗效果。研究结果表明,细胞外囊泡治疗可有效降低血糖水平,改善葡萄糖耐量和胰岛素分泌功能,促进胰岛结构和 β 细胞状态的恢复,且未观察到明显毒副作用,表现出良好的安全性和应用潜力。上述结果提示,通过靶向 β 细胞衰老本身,有望实现对老年糖尿病的疾病修饰性干预,而不仅局限于传统的对症控制。

在机制层面,本研究系统揭示了人羊膜间充质干细胞来源小型细胞外囊泡介导的抗衰老分子基础,发现其通过关键调控因子 miR-21-5p ,重塑胰岛 β 细胞的衰老状态。该机制以抑制异常激活的炎症信号为切入点,恢复线粒体钙稳态,进而改善 β 细胞能量代谢并增强胰岛素分泌功能,构建起贯穿细胞衰老、炎症信号、线粒体钙稳态与 β 细胞功能的完整调控通路。研究首次提出并验证了 “miR-21-5p–IL-6RA–STAT3–MCU” 这一关键机制轴,从理论上深化了对衰老相关糖尿病发生发展规律的系统认识,同时凸显了干细胞衍生细胞外囊泡 作为 “ 无细胞、非移植 ” 干预策略在安全性和临床转化方面的独特优势,为衰老及代谢性疾病的精准干预提供了具有推广价值的新范式。

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综上所述,该研究从细胞衰老这一根本生物学问题出发,提出并验证了一种全新的胰岛 β 细胞功能重塑策略,不仅深化了对衰老相关糖尿病发生机制的认识,也为开发靶向 β 细胞衰老的精准干预手段奠定了坚实基础,具有重要的科学价值和潜在的临床转化前景。

南京医科大学附属老年医院唐伟教授、南京医科大学基础医学院朱云霞教授及 南京医科大学第一附属医院干细胞中心覃莲菊教授 是本文的共同通讯作者。 2022 级博士研究生 肖蕾、 2023 级博士研究生张子成及 2023 级硕士研究生李彤为 本文的 共同 第一作者。

原文链接:https://doi.org/10.1111/acel.70327.

制版人:十一

参考文献

1. Lei Xiao, Zicheng Zhang, Tong Li, Yuyin Jiang, Yuanxin Liu, Tingting Lv , Lianju Qin*, Yunxia Zhu*, Wei Tang*. Small Extracellular Vesicles From Human Amniotic Membrane Mesenchymal Stem Cells Rejuvenate Senescent β Cells and Cure Age ‐ Related Diabetes in Mice.

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