Терапевтический и регенеративный потенциал мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани, в лечении сахарного диабета 1 и 2 типа (обзор литературы)

Работа посвящена анализу терапевтического потенциала мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани, при лечении сахарного диабета 1 и 2 типа и его осложнений. Приведены краткие сведения о распространенности заболевания, р ассмотрены основные существующие подходы к лечению сахарного диабета, направленные на поддержание нормального уровня глюкозы и гликированного гемоглобина, обосновано использование мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани. Основной недостаток инсулинотерапии, заключающийся в неспособности имитировать физиологическую регуляцию гликемического профиля и полностью устранять сосудистые осложнения у пациентов, стал поводом для поиска более совершенных методик, использующих регенеративный потенциал мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани. Описаны морфологические и иммуногистохимические особенности данных клеток, охарактеризован широкий спектр факторов роста и сигнальных молекул, определяющих их иммуномодулирующие, антиоксидантные и антиапоптические свойства. Паракринное влияние мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани, может быть использовано при трансплантации островков поджелудочной железы для повышения их выживаемости. Способность сохранять остаточную массу β-клеток пациента, а также восполнять их количество путем дифференцировки в инсулинпродуцирующие клетки обусловливает использование данных клеток при лечении сахарного диабета 1 типа. В то же время положительное влияние на механизмы инсулинорезистентности, стимуляция гликогенеза и регуляция гликемического профиля характеризуют их перспективность для терапии сахарного диабета 2 типа. Полипотентность и пластичность мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани, позволяют применить их для лечения диабетических осложнений: трофических язв, диабетических ретино- и нефропатии. Обсуждается состояние клинических исследований, направленных на получение доказательных данных об эффективности и безопасности мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани, при терапии сахарного диабета 1 и 2 типов.

1. Дедов И.И., Шестакова М.В., Викулова О.К и др. Сахарный диабет в Российской Федерации: динамика эпидемиологических показателей по данным Федерального регистра сахарного диабета за период 2010 — 2022 гг. Сахарный диабет. 2023;26(2):104-123. doi: 10.14341/DM13035.

2. Дедов И.И., Шестакова М.В., Викулова О.К и др. Эпидемиологические характеристики сахарного диабета в Российской Федерации: клинико-статистический анализ по данным регистра сахарного диабета на 01.01.2021. Сахарный диабет. 2021;24(3):204-221. doi: 10.14341/DM12759.

3. Анорбоев Ж.А., Умиров Ш.Т., Салайдинов О.Р. и др. Сахарный диабет: эпидемия столетия. Science and Education. 2023;.4(5):555-564.

4. Жданова Е.А., Волынкина А.П., Колимбет Л.П. и др. Клинико-эпидемиологические характеристики сахарного диабета и его осложнений в Воронежской области. Русский медицинский журнал.2023;7(9):560-565. doi: 10.32364/2587-6821-2023-7-9-1.

5. Classification of diabetes mellitus. World Health Organization, 2019. [Electronic resource]. URL: https://apps.who.int/iris/handle/10665/325182 (date of the application: 22.01.2026).

6. Булгакова С.В., Долгих Ю.А., Шаронова Л.А. и др. Эволюция лечения сахарного диабета 1 типа. Эндокринология: новости, мнения, обучение. 2023;12(3):46-53. doi: 10.33029/2304-9529-2023-12-3-46-53.

7. Кужекина Ю.С., Воробьева А.С., Василенко С.А. и др. Достижения генной инженерии в лечении сахарного диабета. Международный студенческий научный вестник.2017;(6):164.

8. Пылаев Т.Е., Смышляева И.В., Попыхова Э.Б. Регенерация β-клеток островкового аппарата поджелудочной железы. Обзор литературы. Сахарный диабет. 2022;25(4):395-404. doi: 10.14341/DM12872.

9. Huang Y, Wang Y, Liu C et al. C-peptide, glycaemic control, and diabetic complications in type 2 diabetes mellitus: A real-world study. Diabetes Metab Res Rev. 2022;38(4):e3514. doi: 10.1002/dmrr.3514.

10. Shapiro A.M., Ricordi C., Hering B.J. et al. International trial of the Edmonton protocol for islet transplantation. N Engl J Med. 2006;355(13):1318-30. doi: 10.1056/NEJMoa061267.

11. Chetboun M., Drumez E., Ballou C. et al. Collaborative Islet Transplant Registry (CITR) Investigators study group. Association between primary graft function and 5-year outcomes of islet allogeneic transplantation in type 1 diabetes: a retrospective, multicentre, observational cohort study in 1210 patients from the Collaborative Islet Transplant Registry. Lancet Diabetes Endocrinol. 2023;11(6):391-401. doi: 10.1016/S2213-8587(23)00082-7.

12. Langlois A., Pinget M., Kessler L.et al. Islet Transplantation: Current Limitations and Challenges for Successful Outcomes. Cells. 2024;13(21):1783. doi: 10.3390/cells13211783.

13. Михлиев Ш.Ш., Сафарав А.У., Аминов А.Х.и др. Сахарный диабет. Science and Education. 2023;4(5):544-554.

14. Zhou Y., Zhang X.L., Lu S.T. et al. Human adipose-derived mesenchymal stem cells-derived exosomes encapsulated in pluronic F127 hydrogel promote wound healing and regeneration. Stem Cell Res Ther. 2022;13(1):407. doi: 10.1186/s13287-022-02980-3.

15. Mikłosz A., Chabowski A. Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells Therapy as a new Treatment Option for Diabetes Mellitus. J Clin Endocrinol Metab. 2023;108(8):1889-1897. doi: 10.1210/clinem/dgad142.

16. Mazini L., Rochette L., Admou B. et al. Hopes and Limits of AdiposeDerived Stem Cells (ADSCs) and Mesenchymal Stem Cells (MSCs) in Wound Healing. Int J Mol Sci. 2020;21(4):1306. doi: 10.3390/ijms21041306.

17. Каракурсаков Н.Э., Арамян Э.Э., Зинченко М.С. и др. Использование инсулин-продуцирующих клеток при терапии сахарного диабета 1 типа. Таврический медико-биологический вестник. 2022;28(2):178-186.

18. Badr O.I., Kamal M.M., El-Maraghy S.A. et al. The effect of diabetes mellitus on differentiation of mesenchymal stem cells into insulinproducing cells. Biol Res. 2024;57(1):20. doi: 10.1186/s40659-024-00502-4.

19. Yan D., Song Y., Zhang B. et al. Progress and application of adiposederived stem cells in the treatment of diabetes and its complications. Stem Cell Res Ther. 2024;15(1):3. doi: 10.1186/s13287-023-03620-0.

20. Лыков А.П. Мезенхимные стволовые клетки: свойства и клиническое применение. Сибирский научный медицинский журнал. 2023;43(2):40-53.

21. Jiao Y.R., Chen K.X., Tang X et al. Exosomes derived from mesenchymal stem cells in diabetes and diabetic complications. Cell Death Dis. 2024;15(4):271. doi: 10.1038/s41419-024-06659-w.

22. Ahmadieh-Yazdi A., Karimi M., Afkhami E. et al.. Unveiling therapeutic potential: Adipose tissue-derived mesenchymal stem cells and their exosomes in the management of diabetes mellitus, wound healing, and chronic ulcers. BiochemPharmacol. 2024;226:116399. doi: 10.1016/j.bcp.2024.116399.

23. Wang X., Chen S., Lu R. et al. Adipose-derived stem cell-secreted exosomes enhance angiogenesis by promoting macrophage M2 polarization in type 2 diabetic mice with limb ischemia via the JAK/STAT6 pathway. Heliyon. 2022;8(11):e11495. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e11495.

24. Lan T., Luo M., Wei X. Mesenchymal stem/stromal cells in cancer therapy. J Hematol Oncol. 2021;14(1):195. doi: 10.1186/s13045-021-01208-w.

25. Yang Y.M., Dong X.H., Ma W.C. et al. Proliferation, Differentiation and Immunoregulatory Capacities of Brown and White AdiposeDerived Stem Cells from Young and Aged Mice. Int J Stem Cells. 2020;13(2):246-256. doi: 10.15283/ijsc20019.

26. Xiong J., Hu H., Guo R. et al. Mesenchymal Stem Cell Exosomes as a New Strategy for the Treatment of Diabetes Complications. Front Endocrinol (Lausanne). 2021;12:646233. doi: 10.3389/fendo.2021.646233.

27. Araujo D.B., Dantas J.R., Silva K.R. et al. Allogenic Adipose TissueDerived Stromal/Stem Cells and Vitamin D Supplementation in Patients With Recent-Onset Type 1 Diabetes Mellitus: A 3-Month Follow-Up Pilot Study. Front Immunol. 2020;11:993. doi: 10.3389/fimmu.2020.00993.

28. Dai P., Qi G., Xu H. et al. Reprogramming adipose mesenchymal stem cells into islet в-cells for the treatment of canine diabetes mellitus. Stem Cell Res Ther. 2022;13(1):370. doi: 10.1186/s13287-022-03020-w.

29. Sylow L., Tokarz V.L., Richter E.A. et al. The many actions of insulin in skeletal muscle, the paramount tissue determining glycemia. Cell Metab. 2021;33(4):758-780. doi: 10.1016/j.cmet.2021.03.020.

30. Gao Z., Zhang X., Zuberi A. et al. Inhibition of insulin sensitivity by free fatty acids requires activation of multiple serine kinases in 3T3-L1 adipocytes. Mol Endocrinol. 2004;18(8):2024-34. doi: 10.1210/me.

31. Dong Z., Fu Y., Cai Z. et al. Recent advances in adipose-derived mesenchymal stem cell-derived exosomes for regulating macrophage polarization. Front Immunol. 2025;16:1525466. doi: 10.3389/fimmu.2025.1525466.

32. Wang L.X., Zhang S.X., Wu H.J. et al. M2b macrophage polarization and its roles in diseases. J Leukoc Biol. 2019;106(2):345-358. doi: 10.1002/JLB.3RU1018-378RR.

33. Gamble A., Pawlick R., Pepper A.R. et al. Improved islet recovery and efficacy through co-culture and co-transplantation of islets with human adipose-derived mesenchymal stem cells. PLoS One. 2018;13(11):e0206449. doi: 10.1371/journal.pone.0206449.

34. Dantas J.R., Araújo D.B., Silva K.R. et al. Adipose tissue-derived stromal/stem cells + cholecalciferol: a pilot study in recent-onset type 1 diabetes patients. Arch Endocrinol Metab. 2021;65(3):342-351. doi: 10.20945/2359-3997000000368.

35. Dantas J.R., Araujo D.B., Silva K.R. et al. Adipose Tissue-Derived Stromal/Stem Cells Transplantation with Cholecalciferol Supplementation in Recent-Onset Type 1 Diabetes Patients: Twelve Months Follow-Up. Horm Metab Res. 2023;55(8):536-545. doi: 10.1055/a-2094-1039.

36. Hu J., Fu Z., Chen Y. et al. Effects of autologous adipose-derived stem cell infusion on type 2 diabetic rats. Endocr J. 2015;62(4):339-52. doi: 10.1507/endocrj.EJ14-0584.

37. Boushra A.F., Mahmoud R.H., Ayoub S.E. et al. The Potential Therapeutic Effect of Orexin-Treated versus Orexin-Untreated Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cell Therapy on Insulin Resistance in Type 2 Diabetic Rats. J Diabetes Res. 2022;2022:9832212. doi: 10.1155/2022/9832212.

38. Nam J.S., Kang H.M., Kim J. et al. Transplantation of insulin-secreting cells differentiated from human adipose tissue-derived stem cells into type 2 diabetes mice. BiochemBiophys Res Commun. 2014;443(2):775-781. 10.1016/j.bbrc.2013.10.059.

39. Woo S.H., Choi J.H., Mo Y.J. et al. Engineered elastin-like polypeptide improves the efficiency of adipose-derived stem cell-mediated cutaneous wound healing in type II diabetes mellitus. Heliyon. 2023;9(9):e20201. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e20201.

40. Quiñones E.D., Wang M.H., Liu K.T. et al. Extracellular vesicles from human adipose-derived stem cell spheroids: Characterization and therapeutic implications in diabetic wound healing. Mater Today Bio. 2024;29:101333. doi: 10.1016/j.mtbio.2024.101333.

41. Bour F., Khalilollah S., Omraninava M.et al. Three-dimensional bioengineered dermal derived matrix scaffold in combination with adipose-derived stem cells accelerate diabetic wound healing. Tissue Cell. 2024;87:102302. doi: 10.1016/j.tice.2024.102302.

42. Ma T., Zhao Y., Shen G. et al. Novel bilayer cell patch combining epidermal stem cells and angiogenic adipose stem cells for diabetic wound healing. J Control Release. 2023;359:315-325. doi: 10.1016/j.jconrel.2023.06.010.

43. Zheng J., Wang R., Wang Y. New concepts drive the development of delivery tools for sustainable treatment of diabetic complications. Biomed Pharmacother. 2024;171:116206. doi: 10.1016/j.biopha.2024.116206.

44. Abd El-Lateef H.M., Qahl S.H., Fayad E. et al. The potency of N, N̕-diphenyl-1,4-phenylenediamine and adipose-derived stem cell co-administration in alleviating hepatorenal dysfunction complications associated with type 1 diabetes mellitus in rats. Biocell. 2023;47(8):1885-1895. doi: 10.32604/biocell.2023.030680.

45. Malagutti-Ferreira M.J., Crispim B.A., Barufatti A. et al. Genomic instability in long-term culture of human adipose-derived mesenchymal stromal cells. Braz J Med Biol Res. 2023;56:e12713. doi: 10.1590/1414-431X2023e12713.

46. Zhang Y., Wang C., Li J.J. Revisiting the role of mesenchymal stromal cells in cancer initiation, metastasis and immunosuppression. Exp Hematol Oncol. 2024;13(1):64. doi: 10.1186/s40164-024-00532-4.

47. Kim J.S., Lee J.H., Kwon O.et al. Rapid deterioration of preexisting renal insufficiency after autologous mesenchymal stem cell therapy. Kidney Res Clin Pract. 2017;36(2):200-204. doi: 10.23876/j.krcp.2017.36.2.200.

48. Centeno C.J., Al-Sayegh H., Freeman M.D. et al. A multi-center analysis of adverse events among two thousand, three hundred and seventy two adult patients undergoing adult autologous stem cell therapy for orthopaedic conditions. Int Orthop. 2016;40(8):1755-1765. doi: 10.1007/s00264-016-3162-y.

49. Olmedo-Moreno L, Aguilera Y, Baliña-Sánchez C. et al. Heterogeneity of In Vitro Expanded Mesenchymal Stromal Cells and Strategies to Improve Their Therapeutic Actions. Pharmaceutics. 2022;14(5):1112. doi: 10.3390/pharmaceutics14051112.

50. Baranovskii D.S., Klabukov I.D., Arguchinskaya N.V. et al. Adverse events, side effects and complications in mesenchymal stromal cell-based therapies. Stem Cell Investig. 2022;9:7. doi: 10.21037/sci-2022-025.