Thử nghiệm lâm sàng nhãn mở đơn nhóm đánh giá tính an toàn và hiệu quả của liệu pháp ứng dụng tế bào gốc trung mô tự thân từ tủy xương trong điều trị đái tháo đường type 2 converted

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ
NHIÊN

Hoàng Thị Ái Xuân

THỬ NGHIỆM LÂM SÀNG NHÃN MỞ, ĐƠN NHĨM,
ĐÁNH GIÁ TÍNH AN TỒN VÀ HIỆU QUẢ CỦA LIỆU PHÁP
ỨNG DỤNG TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ TỰ THÂN
TỪ TỦY XƯƠNG TRONG ĐIỀU TRỊ
ĐÁI THÁO ĐƯỜNG TÍP 2

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC


Hà Nội -2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ
NHIÊN

Hoàng Thị Ái Xuân

THỬ NGHIỆM LÂM SÀNG NHÃN MỞ, ĐƠN NHĨM,
ĐÁNH GIÁ TÍNH AN TỒN VÀ HIỆU QUẢ CỦA LIỆU PHÁP
ỨNG DỤNG TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ TỰ THÂN
TỪ TỦY XƯƠNG TRONG ĐIỀU TRỊ
ĐÁI THÁO ĐƯỜNG TÍP 2
Chuyên ngành : Sinh học thực nghiệm
Mã số

: 8420101.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TS. NGUYỄN THANH LIÊM
PGS.TS. HOÀNG THỊ MỸ NHUNG

Hà Nội - 2019


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ sự biết ơn chân thành và sâu sắc tới GS.TS.BS.
Nguyễn Thanh Liêm - Viện trưởng Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ Gen
Vinmec - Bệnh viện Đa khoa quốc tế Vinmec là người đã định hướng tôi trong
nghiên cứu này. Thầy đã tận tình hướng dẫn, dạy bảo cho tôi những hiểu biết
trong lĩnh vực nghiên cứu chuyên sâu về thử nghiệm lâm sàng, ứng dụng tế bào
gốc trong trị liệu và tạo những điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành nghiên cứu
một cách tốt nhất.
Tơi xin chân thành cảm ơn tới PGS.TS. Hoàng Thị Mỹ Nhung – Trưởng Bộ
môn Sinh học tế bào, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia
Hà Nội là giảng viên đồng hướng dẫn của tôi. Cô đã dạy dỗ, giúp đỡ, đưa ra
những lời khuyên và góp ý quan trọng cho tơi trong suốt q trình học tập để tơi
hồn thành luận văn này.
Tơi cũng xin chân thành cảm ơn đến TS. Hoàng Minh Đức, người đã
hướng dẫn tôi những ngày đầu tiên làm việc trên labo, dạy tôi những kiến thức
cơ bản về Tế bào học tại phịng thí nghiệm của Viện nghiên cứu Tế bào gốc và
Công nghệ Gen Vinmec, và đồng hành cùng tôi trong suốt q trình thực hiện
luận văn thạc sỹ.
Để hồn thành luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các

anh chị, bạn bè đồng nghiệp tại Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ Gen
Vinmec và Khoa Sinh, Đại học khoa học tự nhiên đã giúp đỡ, chỉ dẫn, khun
bảo tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu để tơi có thể hồn thành
luận văn một cách thuận lợi nhất.
Cuối cùng tôi muốn gửi lời biết ơn sâu sắc của mình tới gia đình, anh
chị, bạn bè đã luôn sát cánh bên tôi, động viên tôi, tiếp thêm cho tôi sức mạnh
trong những lúc tơi gặp khó khăn trong cuộc sống cũng như trong học tập để
tôi luôn vững vàng bước trên con đường mình đã chọn.


Hà Nội, ngày 06 tháng 11 năm 2019
Người viết lời cảm ơn
Hoàng Thị Ái Xuân

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................................ 1
Chương 1:TỔNG QUAN........................................................................................... 3
1.1. BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG........................................................................... 3
1.1.1. Định nghĩa đái tháo đường................................................................. 3
1.1.2. Phân loại đái tháo đường................................................................... 3
1.1.3. Dịch tễ học đái tháo đường................................................................. 3
1.1.4. Cơ chế bệnh sinh của đái tháo đường típ 2........................................ 4
1.1.5. Biến chứng của đái tháo đường típ 2.................................................. 8
1.1.6. Điều trị đái tháo đường típ 2.............................................................. 8
1.2. TẾ BÀO GỐC.............................................................................................. 11
1.2.1. Định nghĩa tế bào gốc....................................................................... 11
1.2.2. Tế bào gốc trung mô......................................................................... 12
1.2.3. Tế bào gốc trung mô từ tủy xương.................................................... 14
1.3. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH
ĐÁI THÁO ĐƯỜNG TÍP 2.......................................................................... 15

1.3.1. Cơ sở lý luận của phương pháp ghép tế bào gốc trên bệnh nhân đái
tháo đường típ 2
...........................................................................................................
15
1.3.2. Đặc điểm tế bào gốc trung mơ trong bệnh lý đái tháo đường típ 2..20
1.3 3. Ứng dụng của tế bào gốc trung mô trong điều trị đái tháo đường típ
221
1.3.4. Phản ứng phụ, tác dụng bất lợi của liệu pháp ghép tế bào gốc.......25
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................27
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU...................................................................... 27
2.1.1. Cỡ mẫu.............................................................................................. 27
2.1.2. Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân........................................................ 27
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................................... 28
2.2.1. Thiết kế nghiên cứu........................................................................... 28
2.2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu.....................................................28


2.2.3. Quy trình nghiên cứu........................................................................ 28
2.2.4. Chỉ số nghiên cứu............................................................................. 32
2.2.5. Thiết bị, hóa chất, vật tư tiêu hao..................................................... 34
2.2.6. Đạo đức trong nghiên cứu................................................................ 36
2.2.7. Phân tích dữ liệu............................................................................... 36
Chương 3: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN........................................................................ 37
3.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA BÊNH NHÂN THAM GIA NGHIÊN CỨU..................37
3.2. ĐẶC ĐIỂM TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ TỪ TỦY XƯƠNG CỦA BỆNH

NHÂN ĐÁI THÁO ĐƯỜNG TÍP 2.......................................................40
3.2.1. Kết quả phân lập và nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc trung mô từ tủy
xương của bệnh nhân đái tháo đường típ 2
...........................................................................................................

40
3.2.2. Đánh giá chất lượng tế bào gốc trung mô từ tủy xương của bệnh
nhân đái tháo đường típ 2
...........................................................................................................
41
3.3. KẾT QUẢ GHÉP TẾ BÀO GỐC......................................................................... 50
3.3.1. Đánh giá tính an tồn của việc áp dụng các quy trình ghép tế bào
gốc tủy xương tự thân điều trị đái tháo đường típ 2
...........................................................................................................
50
3.3.2. Đánh giá hiệu quả sau ghép tế bào gốc............................................52
KẾT LUẬN.............................................................................................................. 65
KHUYẾN NGHỊ...................................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Tiếng Anh
18F-FDG
Fluorine 18-Fluorodeoxyglucose
AD-MSC
Adipose-Derived Mesenchymal
Stem Cells
BMI
Body Mass Index
BM-MSC
Bone marrow –Derived
Mesenchymal Stem Cells

DKA
Diabetic Ketoacidosis
ĐTĐ
ĐTĐ T1
ĐTĐ T2
EPC
Endothelial Progenitor Cell
FPG
Fasting Plasma Glucose
HbA1C
Hemoglobin A1C
HBO
Hyperbaric Oxygen
HHS
Hyperosmolar Hyperglycemic
Syndrome
HIV/AIDS Human immunodeficiency virus

HOT
IDF
IGF-1
IPTR
ISCN
ISCT
miRNA,
mRNA
MSC
P
PET
Pha M

infection / acquired
immunodeficiency syndrome
Hyperbaric Oxygen therapy
International Diabetes
Federation
(Insulin-like Growth Factor -1),

Tiếng Việt
Tế bào gốc trung mô từ mô mỡ
Chỉ số khối cơ thể
Tế bào gốc trung mô từ tủy
xương
Hôn mê nhiễm toan ceton
Bệnh Đái tháo đường
Bệnh Đái tháo đường tuýp 1
Bệnh Đái tháo đường tuýp 2
Tế bào tiền thân nội mô
Đường huyết tĩnh mạch lúc đói
Hơn mê tăng áp lực thẩm thấu
Virut gây suy giảm miễn dịch ở
người/ Hội chứng suy giảm
miễn dịch mắc phải ở người
Liệu pháp oxy liều cao
Liên đoàn đái tháo đường thế giới

Yếu tố tăng trưởng giống
insulin
International Pancreas
Cơ quan đăng ký cấy ghép tụy

Transplant Registry (IPTR)
quốc tế
International System for Human Hệ thống di truyền tế bào học
Cytogenetic Nomenclature
người
International Society for Cellular Hiệp hội quốc tế về liệu pháp tế
Therapy
bào
Micro RNA
Messenger RNA
ARN thông tin
Mesenchymal stem cells
Tế bào gốc trung mô
Passage
Lần cấy chuyển
Positron Emission Tomography Ghi hình cắt lớp Positron
Mitotic phase
Pha phân chia


STEPwise

VEGF
β-FGF

vascular endothelial growth
factor
β-Fibroblast Growth Factor

Điều tra quốc gia yếu tố nguy

cơ
bệnh không lây nhiễm
Yếu tố tăng trưởng nội mạc
mạch máu
Yếu tố tăng trưởng nguyên bào
sợi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Cơ chế phân tử của kháng insulin.......................................................... 5
Bảng 1.2. Một số các thử nghiệm lâm sàng ứng dụng tế bào gốc trung mô
trong điều trị đái tháo đường típ 2
..........................................................................................................
23
Bảng 2.1. Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu................................................. 34
Bảng 2.2. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu.................................................... 35
Bảng 2.3. Vật tư tiêu hao sử dụng trong nghiên cứu........................................ 35
Bảng 3.1. Đặc điểm chung của bệnh nhân tham gia nghiên cứu.....................37
Bảng 3.2. Kết quả tế bào thu được của q trình thu thập, phân lập và ni cấy
tăng sinh tế bào gốc trung mô từ tủy xương của bệnh nhân đái tháo
đường
típ
2
..........................................................................................................
40
Bảng 3.3. Kết quả theo dõi bệnh nhân 72 giờ sau ghép trên hai nhóm bệnh
nhân
truyền
động
mạch

và
tĩnh
mạch
..........................................................................................................
50
Bảng 3.4. Đánh giá các chỉ số cận lâm sàng cơ bản sau 6 tháng....................51
Bảng 3.5. Đánh giá số lượng bệnh nhân có đáp ứng điều trị theo mức giảm
HbA1C theo hai đường truyền tĩnh mạch và động mạch sau 6
tháng57
Bảng 3.6. Các chỉ số theo dõi sau ghép của bệnh nhân nam, 33 tuổi sau 6
tháng ghép tế bào gốc trung mô tự thân từ tủy xương.
..........................................................................................................
58
Bảng 3.7. Các chỉ số theo dõi sau ghép của bệnh nhân nam, 67 tuổi. sau 6
tháng ghép tế bào gốc trung mô tự thân từ tủy xương.
..........................................................................................................
60
Bảng 3.8. Các chỉ số theo dõi sau ghép của bệnh nhân nam, 37 tuổi sau 6
tháng ghép tế bào gốc trung mô tự thân từ tủy xương.
..........................................................................................................
61


Bảng 3.9. Các chỉ số theo dõi sau ghép của bệnh nhân nam, 33 tuổi sau 6
tháng ghép tế bào gốc trung mô tự thân từ tủy xương.
..........................................................................................................
62


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1.

Mơ hình tiếp nhân tín hiệu insulin trong giảm nồng độ glucose máu.....5

Hình 1.2. Hoạt động của các tế bào tại đảo tụy trong duy trì nồng độ glucose huyết...7
Hình 1.3. Sơ đồ lựa chọn thuốc và phương pháp điều trị đái tháo đường típ 2 10
Hình 1.4. Nguồn tế bào gốc trung mô trưởng thành và các loại tế bào mà chúng
có thể biệt hóa
............................................................................................................
12
Hình 1.5. Tiềm năng biệt hóa của tế bào gốc trung mơ.................................... 13
Hình 1.6. Cơ sở lý luận của phương pháp ghép tế bào gốc trên bệnh nhân đái
tháo đường típ
............................................................................................................
16
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu............................................................................... 28
Hình 3.1. Đặc điểm hình thái học của tế bào gốc trung mô từ tủy xương của bệnh
nhân đái tháo đường típ 2 khi ni cấy trong môi trường không chứa
huyết thanh (Serum-free) và không chứa các chất từ động vật (xenofree)
............................................................................................................................................. 42
Hình 3.2. Thời gian nhân đôi của tế bào gốc trung mô từ tủy xương ở bệnh
nhân
đái
tháo
đường
típ
2
............................................................................................................
43
Hình 3.3. Đánh giá biểu hiện dấu ấn bề mặt tế bào gốc trung mô từ tủy xương

của bệnh nhân mắc đái tháo đường típ 2 tại thời điểm cấy chuyển số
3 và số 7 bằng phương pháp đếm tế bào theo dịng chảy
............................................................................................................
46
Hình 3.4. Khả năng biệt hóa đa dịng của tế bào gốc trung mơ từ tủy xương của
bệnh nhân đái tháo đường típ 2 - nam, 37 tuổi tại giai đoạn cấy
chuyển
số
3
thành
tế
bào
mỡ,
xương
và
sụn
............................................................................................................
48
Hình 3 5. Hình ảnh bộ nhiễm sắc thể người 46, XY tại giai đoạn cấy chuyển số 3
trên tế bào gốc trung mô từ tủy xương của bệnh nhân đái tháo đường
típ 2 - nam, 33 tuổi bằng phương pháp nhuộm D-Band nhiễm sắc thể.
............................................................................................................................................. 48


Hình 3.6. Kết quả theo dõi nồng độ FPG của bệnh nhân sau 6 tháng.............53
Hình 3.7. Độ giảm FPG tại các thời điểm theo dõi sau ghép tế bào gốc ở hai
nhóm tĩnh mạch và động mạch sau ghép 6 tháng.
............................................................................................................
53
Hình 3.8. Kết quả theo dõi nồng độ HbA1C của bệnh nhân sau ghép 6 tháng 55

Hình 3.9. Độ giảm HbA1C tại các thời điểm theo dõi sau ghép tế bào gốc theo
hai đường truyền tĩnh mạch và động mạch
............................................................................................................
56


ĐẶT VẤN ĐỀ
Bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) là bệnh rối loạn chuyển hóa khơng đồng nhất,
có đặc điểm tăng glucose huyết do khiếm khuyết về insulin, về tác động của
insulin, hoặc cả hai. Tăng gluocose mạn tính trong thời gian dài gây nên những
rối loạn chuyển hóa đường, protit, lipit, gây tổn thương ở nhiều cơ quan khác
nhau, đặc biệt ở tim, mạch máu, thận, mắt, và thần kinh [3]. Trong khi ĐTĐ típ 1
(ĐTĐ T1) có ngun nhân xuất phát từ sự phá hủy tế bào beta tụy do miễn dịch tự
miễn ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sản xuất insulin thì ĐTĐ típ 2 (ĐTĐ T2) lại
do sự giảm chức năng của tế bào beta tụy tiến triển trên nền tảng kháng insulin
(Insulin Resistance) mà có thể do rất nhiều nguyên nhân khác nhau [1]. Thực
trạng cho thấy trên thế giới tỷ lệ ĐTĐ T2 đang tăng nhanh ở hầu hết các nước, dự
kiến đến năm 2040 trên thế giới số người mắc ĐTĐ sẽ tăng từ 415 (2015) lên đến
642 triệu người [56]. Tại Việt Nam, theo kết quả điều tra STEPwise về các yếu tố
nguy cơ của bệnh không lây nhiễm do Bộ Y tế thực hiện năm 2015, ở nhóm tuổi từ
18 – 69, cho thấy tỷ lệ ĐTĐ toàn quốc là 4,1%, tiền ĐTĐ là 3,6% [112]. Các
phương pháp kết hợp thuốc và lối sống lành mạnh đã cho thấy những hiệu quả
trong việc kiểm soát đường huyết tĩnh mạch cho các bệnh nhân mắc ĐTĐ T2, tuy
nhiên một thực tế là các bệnh nhân đều phải điều trị kéo dài và đối mặt với các
nguy cơ về biến chứng mạch máu và thần kinh [18], [21], [35]. Chính vì vậy, việc
ứng dụng y học tái tạo với mục đích phục hồi và kích thích khả năng tái tạo khối tế
bào tụy là một hướng điều trị mới hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả duy trì đường huyết
ổn định cho các bệnh nhân mắc ĐTĐ T2 [89]. Trong khi việc ghép tụy còn nhiều
hạn chế với nguồn tụy khan hiếm và những địi hỏi về mặt kĩ thuật cao thì một số
nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng trên thế giới trong việc ứng dụng liệu pháp tế bào

gốc để điều trị cho các bệnh nhân ĐTĐ T2 đã mang lại những hiệu quả ban đầu,
đặc biệt trong việc kiểm soát đường huyết tĩnh mạch lúc đói (Fasting Plasma
Glucose - FPG), giảm nồng độ HbA1C (Hemoglobin A1C) và giảm đáng kể lượng
thuốc phải sử dụng cho bệnh nhân [10], [89], [100], [118]. Với những tiềm năng
mà liệu pháp

1


tế bào này mang lại, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng
tế bào gốc trung mô tự thân từ tủy xương trong điều trị bệnh đái tháo
đường típ 2” với các mục tiêu sau:
1. Đánh giá một số đặc điểm tế bào gốc trung mô tự thân từ tủy xương tự
thân của các bệnh nhân mắc đái tháo đường típ 2.
2. Đánh giá tính an tồn của liệu pháp ghép tế bào gốc trung mô tự thân
trong điều trị bệnh đái tháo đường típ 2 và sự thay đổi một số chỉ sổ cận
lâm sàng bao gồm: nồng độ đường huyết lúc đói (FPG) và HbA1C.

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG
1.1.1. Định nghĩa đái tháo đường
ĐTĐ là bệnh rối loạn chuyển hóa khơng đồng nhất, có đặc điểm tăng
glucose huyết do khiếm khuyết về tiết insulin của tế bào bêta tụy, về tác động của
insulin tại các mô cơ quan, hoặc cả hai. Tăng glucose mạn tính trong thời gian
dài gây nên những rối loạn chuyển hóa đường, protit, lipit, gây tổn thương ở
nhiều cơ quan khác nhau, đặc biệt ở tim ,mạch máu, thận, mắt và thần kinh [3].

1.1.2. Phân loại đái tháo đường
Phân loại bệnh ĐTĐ bao gồm: ĐTĐ T1, ĐTĐ T2, ĐTĐ thai kì và một số típ
khác. Trong đó ĐTĐ T2 thường được gọi là ĐTĐ không phụ thuộc insulin, chiếm
trên 90% tổng số bệnh nhân ĐTĐ, đặc điểm chính là kháng insulin dẫn đến thiếu
hụt insulin tương đối và giảm sản xuất insulin [1].
1.1.3. Dịch tễ học đái tháo đường
Theo Liên đoàn Đái tháo đường Thế giới (International Diabetes Federation
IDF), năm 2015 tồn thế giới có 415 triệu người trong độ tuổi 20-79 bị bệnh
(ĐTĐ), ước tính đến năm 2040 con số này sẽ là 642 triệu. Bên cạnh đó, do chế độ
dinh dưỡng, lối sống khơng hợp lý nên bệnh ĐTĐ T2 đang có xu hướng tăng và
trở thành vấn đề sức khỏe cộng đồng nghiêm trọng [56].
Tại Việt Nam, năm 1990, tỷ lệ ĐTĐ ở Hà Nội là 1,1%, thành phố Hồ Chí
Minh là 2,25%, Huế là 0,96%. Năm 2003, trên toàn quốc, tỷ lệ rối loạn dung nạp
glucose là 7,3%, rối loạn đường huyết lúc đói là 1,9%. Nghiên cứu năm 2012 của
Bệnh viện Nội tiết Trung Ương cho thấy tỷ lệ hiện mắc ĐTĐ ở người trưởng thành
là 5,42%, chưa được chẩn đoán trong cộng đồng là 63,6% [63]. Theo kết quả
điều tra STEPwise về các yếu tố nguy cơ của bệnh không lây nhiễm do Bộ Y tế
thực hiện năm 2015, ở nhóm tuổi từ 18-69, cho thấy tỷ lệ ĐTĐ toàn quốc là 4,1%,
tiền ĐTĐ là 3,6 % [112].


1.1.4. Cơ chế bệnh sinh của đái tháo đường típ 2
Kháng insulin (Insulin resistance)
Như đã trình bày ở phần 1.1.2, đặc điểm chính của ĐTĐ T2 là sự kháng
insulin dẫn đến thiếu hụt insulin tương đối và giảm sản xuất insulin. Insulin là
một hormone được tiết ra bởi các tế bào bêta của tuyến tụy giúp duy trì sự cân
bằng hàm lượng glucose trong máu. Thuật ngữ “kháng insulin” đề cập đến việc
giảm phản ứng trao đổi chất đáp ứng với insulin của tế bào đích, hoặc ở cấp độ
tồn bộ cơ thể, làm sự giảm tác dụng hạ đường huyết của insulin lưu thông hay
được tiêm vào. Sự truyền tín hiệu insulin rất phức tạp, liên quan đến nhiều enzyme

và protein điều hòa khác nhau, bất kỳ khiếm khuyết nào trong biểu hiện chức năng
của các tác nhân này có thể làm giảm tín hiệu insulin bình thường dẫn đến IR
trong các mô ngoại biên. Czech MP (2017) đã đề xuất một ơ hình nghiên cứu về
việc tiếp nhận các tín hiệu insulin thơng qua thụ thể insulin trên bề mặt tế bào cho
phép dẫn đến hàng loạt các tín hiệu nội bào nhằm kích hoạt sử dụng kênh GLUT
4 tại cơ xương và mô mỡ đồng thời ức chế quá trình tạo mới glucoso
(gluconeogenesis) tại gan giúp làm giảm glucose huyết (Hình 1.1). Các yếu tố
liên quan hoạt hóa (mũi tên màu đen) hay ức chế (đường gạch đỏ) cho phép duy
trì được khả năng điều hịa các tín hiệu insulin [26].
Kháng insulin trong tế bào gan làm tăng mức glucose trong huyết tương do
giảm tổng hợp glycogen. Hiệu ứng này được kết hợp bởi sự giảm hấp thụ glucose của
cơ xương và tế bào mỡ. Mặc dù sinh lý bệnh chính xác của IR khơng rõ ràng, các
khiếm khuyết trong việc truyền tín hiệu insulin đóng vai trò nổi bật (Bảng 1.1) bao
gồm: (1) việc điều chỉnh Protein‐Tyrosine Phosphatase 1B (PTP1B), (2) các phản ứng
viêm và adipokine, (3) sự quá tải gốc tự do,( 4) các khiếm khuyết trong phosphoryl
hóa serine của IRS-1, (5) rối loạn chức năng ty thể, (6) giảm hoạt động của thụ
thể để liên kết với insulin, (7) đột biến của GLUT 4, (8) căng thẳng trong mạng
lưới nội chất (Endoplasmic Reticulum Stress) [117].


Hình 1.1. Mơ hình tiếp nhân tín hiệu insulin trong giảm nồng độ glucose máu.
Sự liên kết của insulin với thụ thể của nó sẽ hoạt hóa phần nội bào có hoạt tính
enzyme tyrosine kinaza của thụ thể. Đây là vùng có chức năng photphoryl hóa các axit
amin tyrosine của protein IRS (protein cơ chất của thụ thể insulin – Insuline Receptor
Substrate Protein). Sau khi được photphoryl hóa, các tyrosin của IRS sẽ hoạt động như
các vị trí neo giữ các tiểu đơn vị điều hòa p85 của enzyme kinaza p85/p110 PI-3 tại
màng tế bào. Điều này dẫn đến sự hình thành phức hệ PtdIns3,4,5P3 (phospholipid
phosphatidyl 3,4,5 phosphate ) từ PtdIns 4,5 P2 trên màng tế bào, tạo điều kiện cho sự
gia nhập và tương tác giữa protein kinaza PDK1 và Akt, dẫn đến sự photphory hóa (và
hoạt hóa) tại vị trí threonine 308 trên phân tử Akt. Sự hoạt hóa hồn tồn Akt cịn phụ

thuộc vào sự photphoryl hóa tiếp theo bởi enzyme kinaza thứ hai là mTORC2. Sau khi
Akt được hoạt hóa hồn tồn sẽ tham gia vào sự điều hóa cân bằng nội mơi glucose
thơng quan sự vận chuyển glucose đến tế bào mỡ và cơ xương, sự ức chế tái tạo mới
glucose tại gan, cũng như q trình hoạt hóa sự sinh tổng hợp lipit tại gan [26]


Bảng 1.1. Cơ chế phân tử của kháng insulin [117]
Cơ chế phân tử
Tăng cường hoạt tính
của enzyme PTP1B
(Protein‐Tyrosine
Phosphatase 1B)
Phản ứng viêm và
adipokine

Quá tải gốc tự do

Khiếm khuyết trong
photphoryl hóa serine
của IRS ‐ 1
Béo phì
Rối loạn chức năng ty
thể
Giảm hoạt động khả
năng liên kết của thụ
thể với insulin

Vai trò trong kháng insulin
Đảo
ngược

q
trình(Insulin
phosphoryl
hóa axit amin tyrosin
trên
phân
củakết
IRS
ứng
bởi sựtửliên
với‐ 1insulin
và Receptor
do đó làmSubsrate-1)
suy yếu sự cảm
truyền
tín hiệu insulin.
Kích hoạt các con đường IKKβ / NF B và JNK, photphoryl
hóa
IRS
1hiện
tại
trí‐serin
giảmvà
biểu
GLUT
‐ 4,
giảm
biểu
IRS
1 qua307,

ERK1
/ 2,
gâyhiện
phân
hủy IRS
thơng
qua‐ cơ
chếvị
phụ
thuộc
SOCS1
SOCS3

Kích hoạt một số con đường thuộc nhóm kinaza serine
threonine, ví dụ như IKKβ / NF B và JNK phân hủy IRS, ức
chế biểu hiện và định vị trên màng tế bào của GLUT 4, làm
giảm
sựphosphoryl
dịch
chuyển
vị
trí tại
củavịIRS
‐ 1 và
PIP
kinase,
hóa
trí serine
307kinaza
của IRS

‐ 1,‐
kích hoạt
các phản
ứng serine
viêm.

Giảm photphoryl hóa thụ thể insulin, phosphoryl hóa
serine tại vị trí 307, ngăn chặn tín hiệu insulin dẫn đến
ngăn chặn tín hiệu insulin.
Hoạt hóa các kinaza serine threonine,gây viêm và làm suy
yếu tín hiệu insulin.
Thúc đẩy căng thẳng oxy hóa, làm suy yếu tín hiệu insulin.
Giảm số lượng thụ thể insulin, giảm thụ thể chức năng do
đột biến, tự miễn kháng thể chống thụ thể insulin.
Đột biến điểm làm thay đổi sự biến đổi bình thường của

Đột biến của GLUT 4
Căng thẳng ER

GLUT 4, ức chế glucose đi vào các tế bào phụ thuộc và
làm suy yếu các đường dẫn tín hiệu tiếp theo.
Phá vỡ sự cuộn gấp thích hợp dẫn đến sự tích tụ của
protein bị sai lệch.

Suy giảm chức năng tế bào beta của tụy
Hai dịng tế bào chính duy trì chức năng chính cho tuyến tụy là dòng tế bào
alpha và bêta. Các tác dụng đối kháng bởi insulin được tiết ra từ tế bào bêta và
glucagon được tiết ra từ tế bào alpha giúp duy trì lượng đường huyết ổn định
trong

máu bằng việc kích hoạt các q trình khác nhau của việc hấp thu glucose và
phân hủy glycogen (Hình 1.2) [99].

Hình 1.2. Hoạt động của các tế bào tại đảo tụy trong duy trì nồng độ
glucose huyết.
Các đảo nhỏ tụy có chứa các tế bào alpha và tế bào bêta, tiết ra glucagon và
insulin tương ứng. Insulin và glucagon tác dụng đối kháng lên các cơ quan ngoại
vi để kiểm soát lượng đường trong máu. Insulin phát huy tác dụng hạ glucose của
nó bằng cách kích thích sự hấp thu glucose ở cơ xương, thông qua việc ức chế sản
xuất glucose ở gan và bằng cách làm tan mỡ. Ngược lại, glucagon làm tăng nồng
độ glucose tuần hoàn bằng cách tăng gluconeogenesis và lipolysis [99].
Cả hai loại ĐTĐ T1 và ĐTĐ T2 đều có đặc điểm bởi sự sụt giảm khối tế bào
bêta giữ chức năng sản xuất insulin để duy trì đường huyết. Các dấu hiệu chính của
ĐTĐ T1 và ĐTĐ T2 chỉ trở nên rõ rệt khi số tế bào bêta trong tụy bị thiếu hụt. Ở
bệnh nhân ĐTĐ T1 dấu hiệu khởi phát của bệnh xảy ra khi khối tế bào beta giảm
đến dưới mức 20%. ĐTĐ T1 lâm sàng (nghĩa là có triệu chứng) khơng xuất hiện cho
đến khi 80% - 90% đã bị phá hủy và có một khoảng cách rõ rệt giữa khởi phát tự
miễn dịch và khởi phát bệnh tiểu đường, các tế bào bị tiêu diệt bởi chính hệ miễn
dịch của bệnh nhân, trong khi ở bệnh nhân ĐTĐ T2, IR dẫn tới glucose trong máu


tăng cao, điều này thúc đẩy nhu cầu tổng hợp insulin của tụy tăng lên nhiều lần,
khối tế bào beta không đáp ứng đủ nhu cầu insulin tăng cao của cơ thể, cuối cùng
theo thời gian, khối tế bào bị tổn thương và chết theo lập trình – apotosis dẫn tới
sụt giảm 40-60% khối bêta [7]. Các biện pháp khắc phục khả năng kháng insulin
cũng như. Do vậy, những bệnh nhân này cần bù thêm insulin bằng đường uống
hoặc tiêm, tuy vậy cũng khơng thể thay thế chức năng bình thường của tế bào
bêta, hậu quả là bệnh tiến triển nặng hơn và dẫn tới những biến chứng mạn tính
và tàn tật.

1.1.5. Biến chứng của đái tháo đường típ 2
ĐTĐ là một bệnh tiến triển, nếu bệnh nhân không kiểm sốt tốt lượng đường
huyết trong máu cũng như duy trì chế độ ăn và luyện tập thì sẽ mắc phải các biến
chứng không mong muốn do ĐTĐ gây ra. Các biến chứng cấp tính có thể ảnh
hưởng đến tính mạng của bệnh nhân bao gồm: Hôn mê nhiễm toan ceton
(Diabetic Ketoacidosis – DKA) và hôn mê tăng áp lực thẩm thấu (Hyperosmolar
hyperglycemic syndrome – HHS) [41] [58] [11] [86]. Các biến chứng mạn tính
liên quan đến bệnh lý về mạch máu nhỏ như biến chứng về bệnh lý võng mạc và
đục thủy tinh thể, microalbumin niệu; ĐTĐ làm tăng nguy cơ các bệnh về mạch
vành, động mạch ngoại biên [113].
Việc để lại các biến chứng trên sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sống của bệnh
nhân, vì vậy với mỗi bệnh nhân mắc ĐTĐ T2 cần có những chiến lược điều trị
phù hợp là điều vô cùng quan trọng nhằm kiểm soát được nồng độ đường huyết
trong máu.
1.1.6. Điều trị đái tháo đường típ 2
1.1.6.1. Điều trị bằng thuốc
ĐTĐ T2 được đặc trưng bởi kháng Insulin giai đoạn đầu và khiếm khiết
Insulin giai đoạn sau. Cùng với đó sự tiến triển tự nhiên của ĐTĐ T2 dẫn đến sự phụ
thuộc Insulin


Các hướng tiếp cận điều trị ĐTĐ T2 được đưa ra đều dựa trên cơ chế bệnh sinh.
Các dòng thuốc khác nhau được xây dựng theo tiêu chuẩn của hiệp hội Đái tháo
đường Hoa Kỳ bao gồm:
-

Nhóm 1: Nhóm thuốc cải thiện sự đề kháng insulin bao gồm Metformin và TZD
(Thiazoliglitazone) bao gồm: Pioglitazone và Rosiglitazone hiện nay đang
được khuyến cáo sử dụng.

-

Nhóm 2: Nhóm thuốc làm tăng khả năng tiết insulin bào gồm nhóm SU
(Sulfunylurase) với các thuốc đang lưu hành: Gliburide, Glipizde, Gliclazide,
Glibenclamide). Tùy thuộc vào thời thời điểm bệnh của bệnh nhân mà có
những phối hợp thuốc hợp lý do các nhóm thuốc kích thích tăng tiết insulin ở
tụy có thể tăng hiệu quả kiểm sốt đường huyết tuy nhiên lại làm quá trình tổn
thương tủy ngày càng tiến triển.

-

Nhóm 3: Một số dịng thuốc khác cũng địng vài trị quan trọng trọng việc kiểm
sốt tăng tiết insulin và giảm tiết glucagon ở tụy dựa trên sự điều hòa của
incretin – một hocmon được tiết ra sau ăn ở ống tiêu hóa. Hai dịng thuốc chính
này là GLP-1 receptor agonist (thuốc đồng vận thụ thể GLP-1 – Glucagon like
peptide1) và DPP-4 inhibitor ( thuốc tức chế DPP-4 – Dipeptidyl – peptidase 4). Incretin đóng vai trị kiểm soát đên 70% lượng insulin tiết ra sau ăn, loại
incretin quan trọng nhất của ruột là GLP-1, chúng sẽ được thối biến thành
dạng bất hoạt thơng qua enzyme DPP-4. Vì vậy việc đồng vận GLP-1, hay bất
hoạt DPP-4 sẽ có tác dụng làm tăng khả năng hoạt động của GLP-1 đồng thời
làm tăng tiết insulin ở tụy.

-

Nhóm 4: Việc giảm hấp thu Glucose tại thận cũng làm giảm nồng độ Glucoso
máu và việc ức chế kênh đồng vận chuyện Sodium-Glucose cotranspoter cho
phép làm giảm sự hấp thu Glucose này. Nhóm thuốc dựa trên cơ chế này là
Sodium- Glucose cotransporter 2 insulin (SGCT2 inhibitor) bao gồm:
Canagliflozin, Dapagliflozin, Empagliflozin [3].
Việc sử dụng thuốc và duy trì chế độ luyện tập, dinh dưỡng theo khuyến cáo đã

được ban hành trong các văn bản hướng dẫn và điều trị ĐTĐ T2 [1]. Chỉ số
HbA1C


được khuyến cáo sử dụng để đánh giá các hiệu quả can thiệp điều trị ở các bệnh
nhân ĐTĐ T2. HbA1c là một loại hemoglobin đặc biệt kết hợp giữa hemoglobin và
đường glucose, nó đại diện cho tình trạng gắn kết của đường trên Hb hồng cầu. Sự
hình thành HbA1c xảy ra chậm 0.05% trong ngày và tồn tại suốt trong đời sống của
hồng cầu 120 ngày. Bình thường HbA1c chiếm 4-6% trong toàn bộ hemoglobin. Chỉ
số HbA1c cao khi tăng trên bình thường 1% tương ứng với giá trị đường huyết tăng
lên 30mg/dl hay 1.7mmol/l. Khi HbA1c > 6.5% chứng tỏ việc kiểm soát đường
huyết kém. Khi HbA1c < 6.5% cho thấy kiểm sốt đường huyết tốt [1]. Hình 1.3 cho
thấy được sự phối hợp thuốc trong điều trị cũng như đánh giá dựa trên nồng độ
HbA1C.

Hình 1.3. Sơ đồ lựa chọn thuốc và phương pháp điều trị đái tháo đường típ 2
[1].
ĐTĐ T2 là một bệnh tiến triển, theo thời gian, chức năng tụy tiếp tục suy
giảm, càng làm cho việc kiểm soát đường huyết bằng các loại thuốc uống gặp
nhiều khó khăn. Sau một thời gian điều trị, nhiều bệnh nhân ĐTĐ T2 cần phải
tiêm insulin để cân bằng được đường huyết. Việc kiểm soát đường huyết bằng
thuốc chỉ duy trì một thời gian nhất định và không làm thay đổi IR cũng như giảm
sự tổn thương tế bào beta tụy. Chính vì vậy, việc thay thế hoặc bù lại khối tế bào
tụy cũng như ức chế sự tổn thương và chết tế bào tụy là một hướng điều trị mới
hứa hẹn mang lại hiệu quả duy trì đường huyết cho bệnh nhân ĐTĐ T2.


1.1.6.2. Ghép tụy và tiểu đảo tụy
Năm 1966, trường hợp ghép tụy đầu tiên được thực hiện tại Đại học
Minnesota, từ đó đến nay trải qua gần 50 năm, đã có hơn 50000 bệnh nhân ĐTĐ

được ghép tụy tại hơn 200 cơ sở trên toàn thế giới [20]. Thống kê tại Mỹ, hơn
95% bệnh nhân được ghép tụy sống sót sau năm đầu tiên sau ghép và 88% sống
sót sau năm thứ 5. Năm đầu tiên sau ghép, 84% tụy được ghép tồn tại và 60% tụy
được ghép tồn tại sau 5 năm [81].
Mặc dù chẩn đoán ĐTĐ T2 từng được coi là chống chỉ định ghép thận – tụy
[111]. Tuy nhiên, nhiều bằng chứng ngày càng cho thấy rằng có thể đạt được sự
ghép tương tự và sự sống sót của bệnh nhân khi so sánh với người nhận ĐTĐ T1.
Khi đánh giá trên 35000 ca ghép tụy được báo cáo cho Cơ quan đăng ký cấy ghép
tụy quốc tế (International Pancreas Transplant Registry - IPTR), Gruessner và
cộng sự đã tiết lộ một xu hướng tăng trong tỷ lệ ghép tụy được thực hiện trên các
bệnh nhân mắc ĐTĐ T2. Số đăng ký với tỷ lệ người nhận ĐTĐ T2 chung tăng từ 2
% năm 1995 lên 7 % năm 2010 ( p <0,0001) [15]. Mặc dù xu hướng tăng này,
trên thực tế, tỷ lệ ĐTĐ T2 có thể thấp hơn (hoặc cao hơn) do khơng có tiêu chí
thống nhất và được xác định theo đó các trung tâm cấy ghép để lựa chọn các bệnh
nhân ĐTĐ T2. Hiệu quả ghép tụy mang lại đã được chứng minh với khả năng tiết
insulin tăng và tác dụng phụ thấp [94]. Tuy nhiên, nguồn tụy hiếm là một vấn đề
khó khăn, việc sử dụng nguồn tụy này trong ĐTĐ T2 làm hạn chế số lượng người
được ghép trong nhóm ĐTĐ T1. Trong khi đó các cơ sở ghép tụy khá phức tạp cần
các chuyên gia có kinh nghiệm để đảm bảo được sự sống tối ưu cho bệnh nhân.
Thời gian sau khi ghép không sử dụng kháng sinh ở bệnh nhân ĐTĐ phụ thuộc rất
nhiều vào phương pháp ghép. Đồng thời bệnh nhân cần phải sử dụng các thuốc
ức chế miễn dịch trong thời gian dài [45].
Khắc phục các nhược điểm của các phương pháp điều trị ĐTĐ T2 trước đó cho
phép


1.2. TẾ BÀO GỐC
1.2.1. Định nghĩa tế bào gốc
Thuật ngữ “stem cell” (tế bào gốc) xuất hiện trên các tài liệu khoa học vào
khoảng năm 1868 trong các cơng trình nghiên cứu của nhà sinh vật học nổi tiếng

người Đức Ernst Haecker [95]. Tế bào gốc được định nghĩa là những tế bào chưa
chuyên hóa chức năng, có khả năng phân chia chủ động (Self-newal) và khả năng
biệt hóa (Differentiation) thành các tế bào chuyên hóa với các chức phận sinh lý
cụ thể [2]. Khi tế bào gốc phân chia, mỗi tế bào mới có khả năng duy trì tính gốc
hoặc trở thành một tế bào khác với chức năng chuyên biệt hơn. Ví dụ, các tế bào
gốc tạo máu trong tủy xương có thể biệt hóa thành các dịng tế bào máu như hồng
cầu, bạch cầu, tiểu cầu và một số dịng tế bào khác. Trong nhiều mơ, tế bào gốc
đóng vai trị như hệ thống sửa chữa nội mơ. Q trình duy trì cân bằng nội mơ
của da là một ví dụ điển hình của vai trị tế bào gốc. Phần mất đi thường xuyên
của các tế bào sừng ở lớp trên của biểu bì được thay thế từ sự tăng sinh của lớp
đáy để duy trì nguyên vẹn chức năng của hàng rào da được tạo ra từ biểu bì [68].
Một số dịng tế bào được biết đến nhiều hơn cả các ứng dụng thực tế từ chúng,
dịng tế bào được biết đến nhiều nhất đó là dịng tế bào gốc trung mơ.
1.2.2. Tế bào gốc trung mô
Tế bào gốc trung mô (Mesenchymal Stem Cell – MSC) thuộc nhóm tế bào gốc
đa năng (multipotent), có mặt hầu hết trong các mô như tủy xương, mô mỡ,
dây rốn, tủy răng sữa. [93]. Tương tự các kiểu tế bào gốc khác, MSC có khả
năng tự làm mới cao trong khi vẫn giữ được tính đa tiềm năng. Do đó, MSC
đang được ứng dụng ngày càng nhiều trong liệu pháp tế bào.


Hình1.4. Nguồntếbàogốc trungmơtrưởngthành vàcác
loạitếbàomàchúngcóthểbiệt hóa [78].
Các mũi tên phía trên giới thiệu về nguồn gốc của các tế bào gốc trung mô bao gồm:
buồng trứng, nhau thai, màng ối, dây rốn, tủy xương, tủy răng sữa, hạ bì, sữa. Các
mũi tên phía dưới mơ tả về khả năng biệt hóa đa dòng thành các dòng tế bào khác
nhau của MSC bao gồm: xương, mỡ, tế bào máu, nội mô, sụn, ống thận, tế bào thần
kinh.

Kể từ khi được phát hiện bởi Friedenstein vào năm 1976 tế bào gốc trung mô

từ tủy xương (Bone marrow- Mesenchymal Stem Cell – BM-MSC), số lượng
các nghiên cứu liên quan đến MSC tăng lên rất nhanh nhờ những đặc tính ưu
việt của nó: khả năng tăng sinh mạnh, điều hịa miễn dịch, biệt hóa và
chuyển biệt hóa [16], [40], [79], [91]. MSC có thể biệt hóa in vitro hay in
vivo thành nhiều kiểu tế bào khác nhau bao gồm xương, sụn, cơ, chất nền tủy
xương, gân, mỡ và nhiều mơ liên kết khác (Hình 1.5). Do đó, MSC là một mơ
hình hấp dẫn trong biệt hóa tế bào gốc, mang lại nhiều đặc điểm phù hợp cho
liệu pháp tế bào và liệu pháp gen. Thậm chí các tế bào trung mơ của nhiều
mơ có tính mềm dẻo