糖尿病是一種典型的年齡相關性代謝性疾病。隨著人口老齡化進程不斷加快，老年 2 型糖尿病的患病率持續(xù)上升，已成為嚴重威脅人類健康的重要公共衛(wèi)生問題。近年來研究逐漸認識到，胰島 β 細胞的衰老及功能衰退是推動老年糖尿病發(fā)生和持續(xù)進展的關鍵內(nèi)在因素。然而，針對 β 細胞衰老本身的安全、有效干預策略仍然十分有限。

近日，南京醫(yī)科大學附屬老年醫(yī)院（江蘇省老年醫(yī)學研究所）內(nèi)分泌科唐偉教授團隊，聯(lián)合南京醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院朱云霞教授、南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 干細胞中心覃蓮菊教授開展高水平協(xié)同研究，在衰老相關糖尿病領域取得重要進展。 在國際老齡醫(yī)學領域期刊

Aging Cell

該研究系統(tǒng)揭示了人羊膜間充質(zhì)干細胞來源的小型細胞外囊泡在逆轉(zhuǎn)胰島β細胞衰老中的關鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)，該類細胞外囊泡可被衰老β細胞高效攝取，顯著改善β細胞的衰老狀態(tài)，降低多種細胞衰老相關標志物水平，抑制炎癥反應，同時恢復β細胞成熟表型和胰島素分泌能力，從細胞層面實現(xiàn)對β細胞功能的“年輕化”重塑。

在衰老糖尿病小鼠模型中，該策略顯示出顯著的整體治療效果。研究結(jié)果表明，細胞外囊泡治療可有效降低血糖水平，改善葡萄糖耐量和胰島素分泌功能，促進胰島結(jié)構(gòu)和 β 細胞狀態(tài)的恢復，且未觀察到明顯毒副作用，表現(xiàn)出良好的安全性和應用潛力。上述結(jié)果提示，通過靶向 β 細胞衰老本身，有望實現(xiàn)對老年糖尿病的疾病修飾性干預，而不僅局限于傳統(tǒng)的對癥控制。

在機制層面，本研究系統(tǒng)揭示了人羊膜間充質(zhì)干細胞來源小型細胞外囊泡介導的抗衰老分子基礎，發(fā)現(xiàn)其通過關鍵調(diào)控因子 miR-21-5p ，重塑胰島 β 細胞的衰老狀態(tài)。該機制以抑制異常激活的炎癥信號為切入點，恢復線粒體鈣穩(wěn)態(tài)，進而改善 β 細胞能量代謝并增強胰島素分泌功能，構(gòu)建起貫穿細胞衰老、炎癥信號、線粒體鈣穩(wěn)態(tài)與 β 細胞功能的完整調(diào)控通路。研究首次提出并驗證了 “miR-21-5p–IL-6RA–STAT3–MCU” 這一關鍵機制軸，從理論上深化了對衰老相關糖尿病發(fā)生發(fā)展規(guī)律的系統(tǒng)認識，同時凸顯了干細胞衍生細胞外囊泡 作為 “ 無細胞、非移植 ” 干預策略在安全性和臨床轉(zhuǎn)化方面的獨特優(yōu)勢，為衰老及代謝性疾病的精準干預提供了具有推廣價值的新范式。

綜上所述，該研究從細胞衰老這一根本生物學問題出發(fā)，提出并驗證了一種全新的胰島 β 細胞功能重塑策略，不僅深化了對衰老相關糖尿病發(fā)生機制的認識，也為開發(fā)靶向 β 細胞衰老的精準干預手段奠定了堅實基礎，具有重要的科學價值和潛在的臨床轉(zhuǎn)化前景。

南京醫(yī)科大學附屬老年醫(yī)院唐偉教授、南京醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院朱云霞教授及 南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院干細胞中心覃蓮菊教授 是本文的共同通訊作者。 2022 級博士研究生 肖蕾、 2023 級博士研究生張子成及 2023 級碩士研究生李彤為 本文的 共同 第一作者。

原文鏈接：https://doi.org/10.1111/acel.70327.

制版人：十一

參考文獻

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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