당뇨병에서 상등액의 치료 효과 가능성
췌장세포 보호와 재생 촉진
췌장세포(β세포) 파괴 억제
제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병에서는 면역계 이상이나 산화스트레스로 인해 췌장세포가 파괴됩니다. 상등액에 포함된 항염증 사이토카인과 성장인자가 췌장세포의 염증과 스트레스를 완화하고 파괴를 방지하는 것으로 여겨집니다.
췌장세포의 재생 촉진
iPS 세포 배양 상등액에 포함된 성장인자(IGF-1, HGF, FGF 등)가 췌장세포의 증식과 기능 회복을 촉진하는 것으로 시사되고 있습니다. 이를 통해 인슐린 분비가 회복될 가능성이 있습니다.
인슐린 저항성 개선
제2형 당뇨병에서는 세포가 인슐린의 작용에 반응하기 어려워지는 인슐린 저항성이 주된 원인입니다.
엑소좀(세포 간 신호전달 인자)이 지방조직과 간세포의 인슐린 감수성을 개선할 가능성이 있습니다.
인슐린 신호전달 경로가 정상화됨으로써 혈당의 흡수가 촉진되고, 혈당 조절이 개선될 가능성이 있습니다.
혈관신생과 혈류 개선을 통한 합병증 예방
당뇨병에 동반되는 망막병증, 신장염, 신경장애는 미세혈관의 손상이나 혈류 부족이 원인입니다.
상등액 속의 VEGF(혈관내피세포증식인자) 등이 혈관신생을 촉진하고 세포와 조직에 충분한 혈류를 확보함으로써, 이러한 합병증의 진행을 억제하는 효과가 기대되고 있습니다.
당뇨병(T2DM)에 대한 응용
2023년 Nature에 게재된 랫드 T2DM 모델(고지방식+STZ 투여)에서는 인간 제대 중간엽줄기세포 유래 상등액(hUCMSC-Exos)을 정맥 점적 투여한 결과, β세포의 생존이 유지되고 근육의 GLUT4 전위가 촉진되었다고 보고되었습니다.
당뇨병성 말초신경병증(DPN)
Diabetologia 2020년 Fan 등의 연구에서는 생쥐 DPN 모델에 MSC 유래 상등액을 투여한 결과, 염증성 유전자의 억제와 신경혈관 기능의 개선이 확인되었습니다.