彭 艳，程 培(综述)，徐 勇(审校)

(1.泸州医学院附属医院内分泌代谢科，四川泸州646000;2.宜宾市二医院综合内科，四川宜宾644000)

糖尿病足是糖尿病最严重的并发症和非外伤性截肢的主要原因。与普通人群相比，糖尿病患者下肢截肢的概率要高出15～40倍，成人中40%的足和下肢截肢为糖尿病所致。老年人的危险性更高，据报道，50岁以上的糖尿病患者下肢血管病变的发生率为25%～30%。由于糖尿病足预后差，最终的结局是溃疡、截肢、死亡“三部曲”，所以糖尿病足正成为威胁人类健康的世界性公共卫生问题［1］。传统的药物治疗、血管搭桥及支架置入的远期疗效均不理想，尤其是下肢动脉流出道闭塞而且缺乏代偿性侧支循环的患者，采用现有的手段都难使血管再通，足部坏疽时截肢往往是患者和医师的唯一选择，有些患者截肢后仍危及生命，因此，进一步研究糖尿病足的有效治疗方法有重要的理论和现实意义。

1 糖尿病足发病机制与一般治疗

糖尿病足的发生与神经病变、血管病变和感染有关。其中血管病变在糖尿病发病与难以恢复中起着重要作用。

目前糖尿病足的治疗针对其发病机制大致有治疗神经病变的药物如弥可保等，或者体外反搏理疗;改善动脉硬化及循环使用前列腺素E1、中药、他汀类药等;控制感染使用抗生素及局部处理伤口。局部处理伤口也采用了很多方式，如清洁伤口的超声刀、负压吸引;使伤口创面肉芽容易生长的各种敷料与血小板凝胶。也有改善循环的血管搭桥与支架置入。以上治疗方法大都效果不佳，仅能暂时或者局部解决问题，临床需要更多更有效的血管病变的治疗方法。

2 内皮祖细胞治疗血管缺血

由于血管病变在糖尿病足中起着至关重要的作用，治疗血管病变改善循环成为治疗糖尿病足的关键问题。糖尿病不仅能促进血管病变而致严重缺血性疾病，而且同时伴有侧支血管形成能力严重受损使其不易恢复。糖尿病血管病变以侧支血管形成能力严重受损为特征，这就需要改善侧支循环，建立新生血管。血管新生过程包括血管形成和血管生成。血管形成是指胚胎期血管内皮前体细胞形成血管网络，而血管生成是指在原有血管的基础上内皮细胞增殖而形成新的血管网。血管内皮祖细胞(endothelial progenitor cell，EPC)具有自我增殖、定向归巢的特性，可定向分化为血管内皮细胞，促进血管新生，修复损伤内膜。要全面、长久改善糖尿病下肢缺血，内皮祖细胞移植是一种值得期待的治疗方式。

EPC至今尚无一个明确的定义，现在的EPC被定义为表达干细胞表面标志物(如CD34或CD133)和内皮标志物双阳性的细胞群。成人后骨髓、脐血、以及外周血中都可以分离出EPC。EPC分为两种类型:早期和晚期，早期4～7 d形成中央为圆形细胞周围为梭形细胞的典型的放射状集落。晚期为2～3周出现的EPC，呈鹅卵石样的集落。有研究表明两类EPC移植在促血管新生方面效果相当［2］。研究发现，EPC不仅参与人胚胎血管生成，同时也参与出生后血管新生和内皮损伤后的修复过程，也可迁移到其他缺血、炎症及肿瘤组织中，形成新生血管［3］。EPC在血管方面的功能主要有:参与出生后的血管新生;参与炎症损伤修复;参与损伤血管修复;维持内皮细胞的完整和血管的动态平衡［4］。

3 糖尿病足与内皮祖细胞治疗

3.1 糖尿病与内皮祖细胞 血管损伤后除局部血管壁细胞参与损伤血管修复外，外周血及骨髓中的EPC也参与修复过程［5］。但是糖尿病患者外周血中EPC数量较非糖尿病者明显减少，长期高血糖可导致EPC功能受损，血管形成和血管新生作用减弱，EPC数量、增殖能力与糖化血红蛋白、糖尿病病程呈负相关，高血糖浓度、持续时间对EPC数量、增殖能力有决定性影响［6］。糖尿病导致血管内皮生长因子通路上任一环节受损均影响缺血诱导的EPC动员。糖尿病患者组织表皮细胞和肌纤维母细胞表达趋化因子减少，可能是EPC归巢减少的原因［7］。由于糖尿病患者的外周循环中EPC的数量与功能明显下降，通过自体EPC动员难以达到治疗的目的。因此将EPC进行体外培养和扩增并进行一定的基因修饰，移植到患者体内，可能是治疗糖尿病血管病变的理想手段。利用健康人外周血EPC能够有效地修复损伤的糖尿病患者视网膜血管［8］。在临床常发现存在缺血性血管形成受损的糖尿病患者常伴有视网膜的血管新生，即“糖尿病矛盾现象”。但Losordo等［9］观察了900余例接受过治疗性血管新生的糖尿病患者，并未发现EPC移植能增加糖尿病视网膜病变的发病率或加重糖尿病视网膜病变的进展。

3.2 糖尿病足内皮祖细胞治疗 内皮祖细胞移植到糖尿患者的下肢，在肢体缺血这种特定的环境下，分化出大量的内皮细胞的内皮祖细胞，内皮祖细胞分裂、增殖、产生出大量成熟的内皮细胞，再经过有序的排列形成血管，发生新的侧支循环，增加患足的血液灌注。于是利用内皮祖细胞的这种特性应用于治疗糖尿病足成为可能。内皮祖细胞分为骨髓内皮祖细胞，外周血内皮祖细胞，脐血内皮祖细胞，前两种细胞移植治疗糖尿病下肢缺血的研究较多。

2001年日本Eriko等［10］最早报道应用自体骨髓内皮祖细胞移植治疗下肢缺血，他们用自体骨髓单个核细胞移植(直接腓肠肌内注射)治疗了45条下肢缺血性疾病，其中39条下肢的症状得到改善，30条下肢的踝肱指数的增加幅度超过了0.1，数字减影显示有明显的侧支血管生成。该实验未出现任何相关的并发症，临床安全性和有效性都得到了初步肯定。国内宣武医院谷涌泉等［11］采用自体骨髓干细胞移植治疗慢性下肢缺血94例，采用非随机对照实验，入选病例包括糖尿病下肢缺血病变、单纯下肢动脉闭塞硬化、脉管炎等，采用动脉腔内注射内皮祖细胞及小腿局部肌肉注射内皮祖细胞两种方法，观察间歇性跛行的改善、疼痛改善、冷感评分、踝肱指数、经皮氧分压测定、数字修改减影等主客观指标，得出结论:自体骨髓干细胞移植治疗下肢缺血患者，适合病变的早、中期阶段，但对于缺血晚期特别是患肢存在组织坏疽者的治疗效果仍有待进一步提高。陈兵等［12］应用自体骨髓间充质干细胞体外扩增后移植治疗糖尿病足，自体骨髓间充质干细胞移植后患足症状明显缓解、踝肱指数显著上升、侧支血管增多，与常规治疗组相比存在显著性差异。同时细胞移植组所有患者创面(包括溃疡、瘘道、2例足趾坏疽行手术切除者)在治疗后2～4周内均完全愈合，较常规治疗组提前3～4周的时间。

黄平平等［13］最早在国际上开展自体外周血干细胞移植治疗下肢缺血，对1例确诊为严重下肢动脉硬化性闭塞症患者，应用自体外周血干细胞移植移植，3个月后发现，患肢冷感、疼痛、间歇性跛行、溃疡明显好转，数字减影下肢动脉造影结果显示新侧支血管形成明显增加。2000年 Kalka等［14］将人 EPC在体外扩增后经心腔注入股动脉结扎的裸鼠体内后28 d，缺血肢体的血流量恢复至手术前的70%，组织切片证实人EPC参与了新血管的形成。王富军等［15］利用自体外周血干细胞移植治疗缺血性下肢血管病取得了很好的疗效，未发现不良反应，不少国外学者也有类似报道。

3.3 糖尿病足与脐血内皮祖细胞治疗 相比骨髓内皮祖细胞与外周血内皮祖细胞，脐血内皮祖细胞具备自我更新和增殖的能力，并能在特定因素的影响或诱导下向各种细胞或组织分化。而且脐血来源容易，成本低廉，采集过程简单无痛苦，脐血EPC数量和质量较优，其中干(祖)细胞浓度是外周血的10～20倍，细胞增殖能力也较强，且其配型要求较低，因此，脐带血内皮祖细胞因独特优势受到越来越多科学家的青睐。

CD34抗原是造血干细胞分离纯化的主要标志。脐血中CD34+细胞约占有核细胞的1%，所占比例与骨髓相似，高于外周血，其中早期造血前体细胞CD34+CD38－和CD34+Thy－1+lin－亚群比例高于骨髓和外周血。脐血中的红系集落形成单位的数量也高于成人外周血及骨髓。骨髓中也可检测到高增殖潜能集落形成细胞，但其检出频率只有脐血的1/8。脐血中低表达或不表达细胞凋亡配基CD95Fas，因此其寿命更长。脐血富含各系造血干细胞，比骨髓、外周血更原始，具有更高增殖潜能。能耐受更大程度上的HLA(人类白细胞抗原)配型不符等生物学特性［16］。更易找到HLA相合的无关供者，抗原表达弱，淋巴细胞的细胞毒性低，脐带血中不会有肿瘤细胞。脐血富含CD34和CD133共同表达的EPC［17］。收集方法简单，可做到完全无菌，耐冰冻，可长期保存。Yang等［18］证实从脐血CD133细胞中可诱导出内皮祖细胞，表现为表达内皮细胞标志的贴壁细胞，移植后的内皮祖细胞可以在缺血组织分化成内皮细胞，整合到缺血部位新生血管内，移植EPC后裸鼠缺血后肢的毛细血管密度、血流灌注及坏死程度均较对照组明显改善。徐建萍等［19］发现脐血单个核细胞在血管内皮生长因子等细胞因子的诱导下可定向分化为内皮细胞。Kim等［20］应用脐血内皮祖细胞移植治疗Buerger病，结果显示:细胞移植后患者静息痛缓解，肢体皮肤溃疡4周愈合，血管阻力降低。血管造影显示肢体远端毛细血管密度增加、直径加大。因此脐血内皮祖细胞具有应用于临床治疗糖尿病足的可能性，脐血作为一种改善循环的干细胞库具有其独特优势。

4 问题与展望

内皮祖细胞为治疗糖尿病足提供了有效方式，应用前景广阔，但也存在一些问题需要解决。内皮祖细胞常常取材量较小，异体间存在排斥反应的可能。移植后的内皮祖细胞是否会在移植部位分化为其他组织细胞，如骨组织或出现肿瘤样生长?是否会促进体内潜在恶性肿瘤及血管瘤的生长?是否会促进糖尿病眼底病变的恶化导致失明，或者相反?是否在促进肢体侧支循环的同时又改善了心肌缺血、脑缺血?所有这些均有待进一步研究。对于注射方式是缺血局部还是静脉注射效果更佳?静脉注射有无不良反应?注射细胞最适剂量是多少?这些技术问题也有待进一步探讨。由于脐血内皮祖细胞有其独到优势，对于脐血内皮祖细胞治疗糖尿病足进行深入研究将可能给糖尿病足患者的治疗和预后带来希望。

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