中國目前是世界上糖尿病患者最多的國家，糖尿病患病率在過去30年間從不到1%上升到了12%左右，中國成年人口中糖尿病已達(dá)到流行病的程度，糖尿病在全球范圍內(nèi)的患病率持續(xù)上升。同時，糖尿病治療領(lǐng)域也在不斷取得新的進(jìn)展，包括干細(xì)胞治療糖尿病和新藥物的研發(fā)，為糖尿病患者提供了更多的治療選擇。

什么是糖尿病

糖尿病是一種慢性代謝性疾病，主要特征是高血糖（即血液中的葡萄糖水平升高）。這種病癥是由于胰島素分泌不足或胰島素作用受阻引起的。胰島素是一種由胰腺β細(xì)胞分泌的激素，它在調(diào)節(jié)血糖水平中起著關(guān)鍵作用。

糖尿病分為三種類型：

• 1型糖尿病：通常在兒童或青少年時期發(fā)病，是由于自身免疫反應(yīng)導(dǎo)致胰腺β細(xì)胞被破壞，從而無法產(chǎn)生足夠的胰島素。
• 2型糖尿病：是最常見的糖尿病類型，通常與肥胖、缺乏運動和遺傳因素有關(guān)。在2型糖尿病中，身體對胰島素產(chǎn)生抵抗，即細(xì)胞對胰島素的反應(yīng)減弱，導(dǎo)致需要更多的胰島素來維持正常的血糖水平。隨著時間的推移，胰腺β細(xì)胞可能無法產(chǎn)生足夠的胰島素來補(bǔ)償這種抵抗。
• 妊娠糖尿病：一些女性在懷孕期間會發(fā)展出糖尿病，這被稱為妊娠糖尿病。分娩后，許多女性可以恢復(fù)正常，但她們未來患2型糖尿病的風(fēng)險會增加。

糖尿病的典型癥狀包括多飲、多尿、多食和體重減輕（“三多一少”），但這些癥狀在2型糖尿病患者中可能不明顯，往往是在體檢時發(fā)現(xiàn)血糖異常。長期高血糖會導(dǎo)致多種并發(fā)癥，包括心血管疾病、神經(jīng)病變、視網(wǎng)膜病變、腎病等，嚴(yán)重時甚至可能危及生命。

詳情信息請點擊（1型糖尿病的癥狀有哪些？）（2型糖尿病的癥狀有哪些？）

糖尿病的診斷主要依據(jù)血糖水平，包括空腹血糖、餐后血糖和糖化血紅蛋白（HbA1c）等指標(biāo)。預(yù)防和管理糖尿病的關(guān)鍵在于健康的生活方式，包括合理飲食、適度運動、控制體重和定期監(jiān)測血糖水平。

糖尿病的治療包括飲食管理、運動、藥物治療（如胰島素和其他降糖藥物）和自我監(jiān)測血糖水平。對于1型糖尿病患者，胰島素注射是必需的，而對于2型糖尿病患者，可能需要口服藥物和/或胰島素治療。近年來，隨著再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展，干細(xì)胞治療糖尿病具有顯著的潛力和希望。

干細(xì)胞治療糖尿病有哪些優(yōu)勢

免疫調(diào)節(jié)作用：干細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)功能，能夠降低慢性炎癥水平，改善胰島素抵抗。

細(xì)胞因子分泌：干細(xì)胞能夠分泌多種生長因子和細(xì)胞因子，這些因子在修復(fù)受損組織和促進(jìn)血管生成中起著重要作用，進(jìn)一步改善患者的血糖控制和整體健康。

血糖調(diào)控更精準(zhǔn)：干細(xì)胞衍生的胰島細(xì)胞能夠更精準(zhǔn)地模擬正常胰腺的功能，實現(xiàn)更為精確的血糖調(diào)控，降低并發(fā)癥風(fēng)險。

治療效果更永久：干細(xì)胞治療有望提供長期甚至永久的治療效果，顯著提高患者的生活質(zhì)量。

降低炎癥反應(yīng)：干細(xì)胞具有免疫抑制作用，能夠抑制T細(xì)胞增殖，降低炎癥反應(yīng)。

詳情信息請點擊（干細(xì)胞治療糖尿病的原理和機(jī)制）

推進(jìn)糖尿病的治療：干細(xì)胞來源的胰島組織移植取得新突破

《細(xì)胞》雜志在2024年10月31日報道了首例接受化學(xué)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源胰島（CiPSC 胰島）自體移植的患者，實驗標(biāo)題為《1 型糖尿病患者腹部前直肌鞘下化學(xué)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源的胰島移植》。

這項由南開大學(xué)王教授及其同事開展的突破性手術(shù)，讓一名患有 1 型糖尿病 (T1D) 的成年人實現(xiàn)了長達(dá)一年的胰島素依賴。

研究目的：該實驗評估了在腹部前直肌鞘下自體移植化學(xué)誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞來源的胰島 (CiPSC 胰島) 治療 1 型糖尿病的可行性?；颊咴谝浦埠?75 天開始實現(xiàn)持續(xù)的胰島素獨立性。

研究結(jié)果表示：患者的目標(biāo)血糖范圍時間從基線值的 43.18% 增加到移植后第 4 個月的 96.21%，同時伴有糖化血紅蛋白下降。此后，患者呈現(xiàn)出穩(wěn)定的血糖控制狀態(tài)，目標(biāo)血糖范圍時間 >98%，糖化血紅蛋白在 5% 左右。 1 年后，臨床數(shù)據(jù)滿足所有研究終點，沒有出現(xiàn)移植相關(guān)異常的跡象。

研究人員表示：南開大學(xué)采用化學(xué)誘導(dǎo)胰島移植技術(shù)的新手術(shù)表明，自第一次胰島素注射以來我們已經(jīng)取得了多大的進(jìn)步。雖然人們毫不猶豫地承認(rèn)自體細(xì)胞療法的進(jìn)步具有變革性，但毫無疑問，這種治療方法目前還不能廣泛使用，而且這種情況將隨著技術(shù)的進(jìn)步而改變。

2024年4月30日，上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所在國際期刊《Cell Discovery》上發(fā)布了一篇《利用個性化內(nèi)胚層干細(xì)胞來源的胰島組織治療胰腺胰島功能受損的 2 型糖尿病患者》的研究結(jié)果。

2 型糖尿病 (T2D) 通常始于外周組織胰島素抵抗，并由于 β 細(xì)胞質(zhì)量減少或 β 細(xì)胞去分化而逐漸喪失胰島功能，超過 30% 的 T2D 患者最終依賴外源性胰島素治療。

研究目的：我們在此報告了在一名胰島素分泌受損的 2 型糖尿病患者體內(nèi)植入體外分化的胰島組織 (E-islets) 的情況。

研究結(jié)果表示：移植后第 2 周就觀察到患者血糖控制的顯著變化，MAGE（平均血糖波動幅度）從 5.50 mmol/L 下降到 3.60 mmol/L，TITR（血糖嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的時間）迅速從 56.7% 增加到 77.8%。嚴(yán)重高血糖和低血糖事件完全消失；在第 4 至 12 周期間，我們觀察到動態(tài)平均血糖波動顯著減少；第 32 周后，患者的 TITR 很容易就達(dá)到 99% 并維持不變；在術(shù)后 116 周的整個隨訪期內(nèi)未觀察到低血糖或嚴(yán)重高血糖發(fā)作。MMTT顯示手術(shù)后血糖變異性呈穩(wěn)定趨勢，表現(xiàn)為空腹血糖濃度穩(wěn)定，餐后血糖濃度顯著降低

值得注意的是，胰島素需求逐漸減少，直至第 11 周末完全停藥，口服抗糖尿病藥物從第 44 周開始逐漸減少，并在第 48 周（阿卡波糖）和第 56 周（二甲雙胍）停藥。術(shù)后平均空腹 C 肽水平較術(shù)前增加 3 倍。

前 27 個月的數(shù)據(jù)顯示血糖控制顯著改善，并首次證明干細(xì)胞衍生的胰島組織可以挽救晚期 2 型糖尿病患者的胰島功能。移植物耐受性良好，沒有腫瘤形成或嚴(yán)重的移植物相關(guān)不良事件。

研究人員表示：未來的研究有必要探討干細(xì)胞來源的胰島作為藥物的藥效學(xué)，將干細(xì)胞來源的胰島移植的應(yīng)用擴(kuò)展到其他糖尿病亞型，并生成“通用胰島”作為現(xiàn)成的產(chǎn)品來治療糖尿病，而無需免疫抑制。

有哪些干細(xì)胞可以治療糖尿病

間充質(zhì)干細(xì)胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs）：這是目前臨床試驗中應(yīng)用最廣泛的干細(xì)胞類型。它們可以來源于多種組織，如骨髓、脂肪、胎盤和臍帶，具有向多種細(xì)胞分化的潛能。間充質(zhì)干細(xì)胞通過分泌多種細(xì)胞因子和生長因子，發(fā)揮抗炎、免疫調(diào)節(jié)、促血管生成、細(xì)胞再生修復(fù)的作用。

胚胎干細(xì)胞（Embryonic Stem Cells, ESCs）：具有多向分化潛能，可以分化為產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞，直接解決替代β細(xì)胞群的問題。

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（Induced Pluripotent Stem Cells, iPSCs）：具有可誘導(dǎo)產(chǎn)生功能成熟的、可產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞的能力，同樣直接解決替代β細(xì)胞群的問題。

胰腺干細(xì)胞：具有分化為胰島細(xì)胞的潛力，可以用于β細(xì)胞替代治療。

肝干細(xì)胞：雖然主要用于肝臟疾病的治療，但也被探討用于糖尿病治療的可能性。

骨髓干細(xì)胞：包括造血干細(xì)胞，它們具有多向分化能力，可以用于糖尿病的細(xì)胞治療研究。

干細(xì)胞治療糖尿病有哪些重大意義

量身定制治療方案：使用患者自身細(xì)胞制備的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，可以降低免疫排斥反應(yīng)的風(fēng)險，同時為每個患者提供量身定制的治療方案。

解決供體短缺問題：干細(xì)胞技術(shù)理論上可以提供幾乎無限量的胰島細(xì)胞，從根本上解決了傳統(tǒng)胰島移植面臨的供體短缺問題。

免疫耐受和免疫調(diào)節(jié)：干細(xì)胞具有調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的潛力，能夠緩解2型糖尿病患者常見的胰島素抵抗現(xiàn)象。通過干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用，可以改善胰島素的敏感性，減少患者對胰島素的依賴，甚至有可能從根本上逆轉(zhuǎn)糖尿病。

胰島β細(xì)胞修復(fù)與再生：干細(xì)胞具有分化成胰島β細(xì)胞的潛力，這些新生成的β細(xì)胞能夠恢復(fù)胰腺的胰島功能，分泌胰島素，進(jìn)而改善血糖水平。

抑制胰島素抵抗：干細(xì)胞可以通過調(diào)節(jié)脂肪組織、肝臟和肌肉中的代謝過程，減少胰島素的抵抗作用。

干細(xì)胞治療糖尿病的臨床研究進(jìn)展

截止2024年12月23日，在美國國立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗注冊庫clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊的有關(guān)干細(xì)胞治療糖尿病臨床研究項目有51項，已完成的有18項。

前景與展望

干細(xì)胞療法在糖尿病的治療上展現(xiàn)出巨大的潛力，尤其是在緩解癥狀和提高生活質(zhì)量方面。盡管目前大多數(shù)干細(xì)胞移植是安全的，但有效性方面參差不齊。隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步，干細(xì)胞療法有望成為糖尿病的替代治療策略之一。

盡管存在倫理和安全性等問題，但隨著全球范圍內(nèi)對干細(xì)胞療法監(jiān)管的逐步完善和臨床應(yīng)用經(jīng)驗的積累，干細(xì)胞治療糖尿病的未來前景仍然值得期待。

參考資料：1、Wang S, Du Y, Zhang B, Meng G, Liu Z, Liew SY, Liang R, Zhang Z, Cai X, Wu S, Gao W, Zhuang D, Zou J, Huang H, Wang M, Wang X, Wang X, Liang T, Liu T, Gu J, Liu N, Wei Y, Ding X, Pu Y, Zhan Y, Luo Y, Sun P, Xie S, Yang J, Weng Y, Zhou C, Wang Z, Wang S, Deng H, Shen Z. Transplantation of chemically induced pluripotent stem-cell-derived islets under abdominal anterior rectus sheath in a type 1 diabetes patient. Cell. 2024 Oct 31;187(22):6152-6164.e18. doi: 10.1016/j.cell.2024.09.004. Epub 2024 Sep 25. PMID: 39326417.

2、Wu, J., Li, T., Guo, M., et al. Treatment of patients with type 2 diabetes mellitus with impaired pancreatic islet function by personalized endoderm stem cell-derived islet tissue. Cell Discov 10 , 45 (2024). https://doi.org/10.1038/s41421-024-00662-3

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