概述：根据国际糖尿病联合会的数据，全世界有近4亿人患有糖尿病，预计到2035年这一数字将跃升至近6亿。对于许多人来说，糖尿病可以通过饮食、锻炼以及通常使用胰岛素或其他药物来控制。然而，糖尿病的并发症可能很严重，包括肾衰竭、神经损伤、视力丧失、心脏病和许多其他健康问题。
在这个部分：
什么是糖尿病？
在最基本的情况下，糖尿病是一种身体无法调节或正确使用血液中糖分（称为 葡萄糖）的病症。胰腺在控制这些水平方面起着关键作用。胰腺内有数十万个细胞簇，称为朗格汉斯岛，其中包含多种调节血糖的激素生成细胞（见图1）。最重要的是，这些细胞包括β细胞，它会产生一种称为胰岛素的激素，当血糖水平达到某个阈值时，胰岛素就会释放到血液中，向体内其他细胞发出信号，让它们吸收糖分，而糖分是人体细胞的主要能量来源。
人体不断地平衡可用的血糖量——太高或太低的水平都可能有害。在糖尿病中，血糖升高要么是因为胰腺不能产生足够的胰岛素（1型糖尿病），要么是因为体内细胞无法对释放的胰岛素作出反应（2型糖尿病）。
- 1型，以前称为青少年糖尿病。在1型糖尿病中，身体的免疫系统会攻击胰腺中的β细胞。当β细胞丢失时，没有足够的胰岛素来适当控制葡萄糖水平。血液中的高糖水平会对肾脏、眼睛、神经系统和其他器官造成损害。所有体型的人在任何年龄都可能被诊断出患有1型糖尿病。
- 2型糖尿病，以前称为成人发病型糖尿病。在2型糖尿病中，体内细胞对胰岛素产生抵抗力。它们对β 细胞释放的胰岛素反应不佳。β细胞产生更多的胰岛素来向其他细胞发出信号，但最终无法补偿。与1型糖尿病一样，2型糖尿病患者的高血糖水平会对身体造成严重损害。2型糖尿病的发病率在45岁以上的人群中增加，但2型糖尿病在年轻人中的诊断率越来越高。遗传背景、肥胖和缺乏运动是易患2型糖尿病的常见危险因素。
如何治疗糖尿病？
给1型糖尿病患者注射胰岛素以帮助他们控制血糖水平。然而，这些患者常常难以最佳地平衡血糖，他们需要每天多次监测血糖。新技术，如多种类型的胰岛素泵，极大地改善了一些人的治疗，使个体化剂量或稳定的胰岛素流成为可能，但它们无法精确模仿健康人体对胰岛素产生的持续、复杂的监测和调整由正常的β细胞提供。
2型糖尿病有时可以通过饮食和锻炼来控制。然而，许多2型糖尿病患者最终不得不注射胰岛素来控制血糖水平和/或使用其他药物来应对疾病并发症
通过改进胰岛素给药和葡萄糖监测，在减少糖尿病相关并发症造成的死亡人数方面取得了很大进展，但理想的治疗方法是替换缺失的产生胰岛素的胰腺β细胞。
自1999年以来，已有数百名1型糖尿病患者接受了胰岛移植。其中许多人已经能够停止服用胰岛素至少几个月或几年。然而，大多数患者必须在手术后四年内再次开始服用胰岛素。由于胰岛供应不足、需要免疫抑制以及费用高昂，因此进行的移植手术相对较少。
移植通常对2型糖尿病患者效果较差，因为由于胰岛素抵抗，他们需要更多的胰岛。
我们如何使用干细胞来了解糖尿病？
干细胞正被用于正在进行的研究，以帮助我们探索我们的身体处理糖分的复杂方式，并回答有关干细胞治疗糖尿病根本原因的重要问题，例如：
- 在1型糖尿病中，为什么免疫系统开始攻击β细胞而不是胰腺或其他器官或组织中的其他细胞？
- 在2型糖尿病中，是什么导致胰岛素抵抗？
最近，在从胚胎干细胞(ESC) 和诱导多能干细胞 (iPS)生成β细胞方面取得了很大进展。实验室研究帮助我们更好地了解疾病进展、潜在的遗传原因以及患者之间的异同。研究人员正在使用这些信息来尝试更早地诊断人们、预防疾病进展并更有效地治疗糖尿病。
iPS衍生的β细胞也可用于β细胞替代疗法，如果能够成功移植到患者体内，则可能成为一种治愈方法。由于 iPS细胞可以由个体患者制成，由此产生的β细胞将避免移植排斥，但患有1型糖尿病的受体仍将面临对其β细胞的自身免疫攻击。
干细胞治疗糖尿病的潜力有多大？
开发和测试一种真正有效的基于干细胞的糖尿病治疗方法将需要数年时间。两个主要挑战是找到充足的胰岛素生成细胞供应并保护这些细胞免受免疫系统的攻击。在解决β细胞供应问题方面取得了令人瞩目的进展，因为现在可以从人类胚胎干细胞和iPS细胞中产生胰岛素生成细胞。
研究人员正在寻找恢复糖尿病患者体内功能性β细胞数量的方法，以寻求替代丢失的β细胞和保护β细胞免受进一步损伤。正在使用几种不同的方法，包括：
- 从胚胎干细胞或iPS细胞制造β细胞：胚胎干细胞和iPS细胞可以在实验室中大量培养，并有可能被诱导成为体内的任何细胞类型，包括葡萄糖感应、产生胰岛素的β细胞。这些技术最近的飞跃使其成为产生大量替代β细胞的非常有前途的途径。
- 刺激β细胞复制更多的自身：β细胞可以在胰腺中做到这一点，但通常非常缓慢，而且随着年龄的增长越来越少。研究人员正在寻找可能增强这种自我更新的药物，作为2型或早期1型糖尿病患者的一种可能治疗方法。
- 保护β细胞免受免疫攻击：免疫学家和生物工程师正在研究一系列策略来保护移植细胞免受免疫攻击。一种方法是使用细胞工程使细胞更能抵抗这种攻击，另一种方法是将细胞封装在半透膜内以保护它们免受免疫系统细胞的侵害。这种胶囊是多孔的，可以让葡萄糖和胰岛素等小分子通过，同时保护 β细胞免受免疫系统细胞的侵害。
这些方法的关键是让β细胞进入体内它们可以工作的位置，并保护它们免受最初损害它们的因素的影响。这包括移植到替换细胞不太可能受到免疫系统攻击的身体部位，或将细胞放入保护性胶囊中。这种胶囊是多孔的，可以让葡萄糖和胰岛素等小分子通过，同时保护β细胞免受免疫系统细胞的侵害。
对于1型糖尿病，正在采取多种实验方法来抑制免疫系统对β细胞的攻击。其中大部分仍在实验室中探索。目前正在进行一些临床试验，以测试血液干细胞或骨髓间充质干细胞是否会改变或重新设置免疫系统，使其不再攻击β细胞。然而，这些细胞如何使用的潜在机制尚不清楚，需要进一步研究以确定这些方法中的任何一种是否安全有效。
干细胞治疗糖尿病的临床现状如何？
截止2022年11，在美国国立卫生研究院的最大临床试验注册库clinicaltrials.gov网站上注册的有关干细胞治疗糖尿病的临床研究项目有140项。
北京武警总医院干细胞移植科安沂华主任等人在Stem Cell Res Ther期刊上发表了一项非安慰剂对照的前瞻性1/2期研究的结果。
该研究纳入了22例II型糖尿病患者，患者经外周静脉首次接受脐带华通氏胶间充质干细胞移植后5天，经脾动脉再次接受间充质干细胞移植，随访12个月。
接受间充质干细胞移植后，患者的胰岛素需求量显著降低。其中，41%的患者在间充质干细胞移植2 – 6个月后停用胰岛素，并在9.3±3.8个月内未再次使用胰岛素。此外，还有1例患者停用口服降糖药。
22例患者中3例出现轻度和中度发热，通常发生在术后第一天，1例患者在动脉介入术后第1天出现注射部位皮下血肿，1例患者出现恶心、呕吐和头痛，所有不良事件均可自行消退。
此外，解放军总医院内分泌科母义明教授、生物治疗中心韩卫东教授等人也在Stem Cell Res Ther期刊上发表了一项单中心、随机、双盲、安慰剂对照试验的结果，考察了脐带间充质干细胞治疗2型糖尿病的有效性和安全性。
最终的结果显示，13.5%的患者接受脐带间充质干细胞移植8-24周后不再使用胰岛素，并在37.2±15.2周内未再次使用胰岛素，而安慰剂组无患者停用胰岛素。
脐带MSC组共2例患者发生了2例次不良事件，分别为脑梗塞、股骨颈骨折，均因不良事件退出研究。在独立裁决委员会讨论后，认为这些事件均与脐带MSC治疗无关。
中国科学家研究团队合作，初步验证了人IPS来源的胰岛移植治疗方案的安全性
糖尿病的病因，简而言之就是在多种因素作用下病人胰岛β细胞出现罢工或怠工，导致胰岛素分泌减少或作用减弱。因此，恢复胰岛β细胞功能，有望使胰岛素依赖型患者摆脱频繁的血糖监测和胰岛素注射。
据悉，糖尿病干细胞疗法始于1998年。到21世纪初，该领域受益于模式生物胚胎研究取得了一些突破，2010年后加速发展。目前，干细胞强大的增殖和分化潜能使其成为胰岛β细胞的潜在来源。
在干细胞疗法治疗1型糖尿病方面，该领域需要进一步提高干细胞转化生成成熟的、可产生胰岛素的β细胞的能力，还需要解决移植的干细胞衍生的β细胞免受免疫排斥并确保其纯度等重要问题。
今年年初，国际权威期刊《自然·医学》在线刊发了我国科学家在干细胞治疗糖尿病研究中取得的重要进展——北京大学邓宏魁教授研究团队、中国医学科学院彭小忠研究员研究团队和天津市第一中心医院沈中阳教授研究团队合作，解决了高效诱导人多能干细胞（IPS）分化成为功能成熟的胰岛细胞的难题。
IPS是具有多项分化潜能的干细胞，可以在体外通过诱导分化成为功能成熟的胰岛细胞，但分化效率低下一直是阻碍其发展的重要瓶颈。邓宏魁研究团队大幅度优化了IPS向胰岛细胞的分化方案，重点解决了如何高效率地诱导从胰腺前体细胞向胰岛内分泌细胞命运特化的技术难题，从而使体外大规模制备功能成熟的胰岛细胞成为可能。
研究团队通过临床前期灵长类糖尿病模型，将人IPS来源的胰岛移植给糖尿病恒河猴，受体猴血糖控制水平较移植前得到明显改善，糖化血红蛋白显著下降，并且病理学检测结果显示移植的胰岛细胞存活并保持良好的功能。
更为重要的是，研究团队在灵长类动物实验周期内，未发现移植细胞发生致瘤现象，初步验证了人IPS来源的胰岛移植治疗方案的安全性。
作为国际首个在非人灵长类模型上系统地评价人多能干细胞来源的胰岛细胞治疗糖尿病可行性的研究，本研究在非人灵长类动物模型上证明了人多能干细胞分化的胰岛细胞在糖尿病治疗中的安全性和有效性。
查询到干细胞治疗糖尿病的临床研究进展链接
结论：有许多实验方法被用来抑制免疫系统对β细胞的攻击。正在开发的新的基于细胞的疗法必须在符合监管标准（例如美国食品和药物管理局推荐的标准）的严格临床试验中进行测试。
一些已获得监管机构批准的临床试验正在进行中，其中将源自胚胎干细胞的胰岛素产生细胞放入封装装置中并移植到1型糖尿病患者体内，但尚未报告临床益处。近年来，有多种声称使用患者自己的成体干细胞进行不受监管的移植会产生有益结果，但这些方法没有得到当前科学理解的支持，并且缺乏独立和客观的疗效数据。
人们继续寄予厚望和期望，认为源自干细胞的细胞将成功用于β细胞替代疗法，从而从根本上治愈1型糖尿病。
目前，人类已实现了糖尿病的长期、有效管理。征服糖尿病，未来可期。
免责说明：本文仅用于传播科普知识，分享行业观点，不构成任何临床诊断建议！杭吉干细胞所发布的信息不能替代医生或药剂师的专业建议。如有版权等疑问，请随时联系我。
浙公网安备 33010202002429号
官方微信公众号
