据华盛顿特区的截肢者联盟称，全美约有 200 万人需要截肢，每年还有 185,000 例截肢。大约 54% 的断肢是由血管疾病引起的，包括糖尿病和外周动脉疾病 (PAD)。

随着和世界范围内越来越多的人被诊断出患有糖尿病，截肢人数不断增加。

现在，辛辛那提儿童医院的专家与日本金泽大学的同事合作，发现了一种促进血管生长的新方法，该方法有望成为预防缺血引起的截肢的治疗方法。他们的发现是基于更深入地了解为什么在日本进行的一项临床试验中，两名患者的肢体完全康复，但似乎注定要截肢。

该研究于 2023 年 12 月 19 日发表在《Cell Reports Medicine》杂志上，由第一作者 Oto Inoue(医学博士、博士、日本心脏病专家、辛辛那提儿童医院研究员)和Juan Sanchez-Gurmaches 博士领导内分泌学。

他们的团队报告说，从脂肪组织(脂肪)中分离出的特定干细胞子集也携带细胞表面标记 CD271，在诱导血管形成方面优于所有其他类似的细胞类型。该研究还详细介绍了该过程涉及的关键分子机制。

科学家们通过将这群人类干细胞移植到肢体缺血的小鼠体内，证实了这些发现。在每种情况下，治疗都挽救了原本需要截肢的肢体。

然后，研究小组分析了临床试验的数据，以提供初步证据，证明这种细胞移植可能已经在人体中发挥作用。在这种情况下，患有足部溃疡的人接受了从患者自身组织中收集的干细胞的通用混合物进行治疗。在分析的少数患者中，两名四肢完全康复的患者接受了大量 CD271 阳性干细胞。共同作者说，这些结果与小鼠测试中发现的高度一致的益处相结合，似乎证明了开展正式临床试验的进一步工作是合理的。

“严重肢体缺血是 PAD 和糖尿病治疗不足的最严重后果之一。这项研究显示了充满希望的结果，即这一新的祖细胞亚群可能具有积极的治疗价值，”井上说。“看到其中一名患者已经康复并可以重返工作岗位，真是令人鼓舞。”

一场解决广泛健康问题的竞赛

随着肥胖率的上升，糖尿病发病率多年来一直在上升，并导致一系列心血管并发症，包括导致严重肢体缺血的外周动脉疾病 (PAD)。

医生通过使用药物来减缓疾病，同时进行搭桥手术或基于导管的手术来打开四肢堵塞的动脉，从而治疗外周动脉疾病。然而，四肢中许多需要治疗的动脉太小，难以通过手术到达。因此，至少三分之一需要血运重建治疗的人不符合手术干预的条件。那些失去四肢的人会继续经历严重的疼痛和残疾，而他们潜在的心血管疾病使他们更有可能经历潜在致命的心脏病发作、中风和其他问题。

曾经被视为纯粹的成人健康问题的辛辛那提儿童医院和其他中心的研究人员一直在与严重肥胖和糖尿病作斗争的青少年甚至更小的儿童中发现血管疾病的早期迹象。

国际合作的新兴替代方案

40 岁的井上在日本研究 PAD 已有十多年了。他于 2021 年来到辛辛那提，作为 Sanchez-Gurmaches 实验室的成员进一步研究通过细胞移植诱导血管生成的新兴领域。

许多研究人员已经探索了移植祖细胞以启动人体自身组织修复能力的想法。然而，主要的限制是找到合适的细胞来使用。

为了解决这个问题，研究小组使用单细胞转录组学在不同类型的祖细胞中寻找合适的细胞群。虽然许多干细胞天然存在于骨髓中，但这项研究发现，血管形成的最强触发因素潜伏在脂肪组织内。这些细胞携带标记 CD271，其他研究已表明该标记在组织生长中发挥重要作用。

研究小组将这些人类 CD271 阳性细胞移植到小鼠体内以确认它们的能力。人类 CD271 细胞 100% 有效地促进小鼠体内足够的血管生长，以恢复患病肢体的正常血流。

还提供了这种新细胞群可能在人类疾病中发挥作用的证据。作者发现，在接受脂肪自体移植祖细胞的人中，那些恢复得更好并保住了四肢的人体内存在更多数量的 CD271 祖细胞。

Sanchez-Gurmaches 说：“康复与这些患者受影响区域注射的 CD271+ 祖细胞数量之间的正相关性是惊人的。”