胰島素的出現，可以說是糖尿病治療史上的里程碑。

但胰島素也并非就是糖尿病的“終極武器”，長期的依賴也會帶來各種后遺癥，而從更微觀的細胞層面，能夠完美替代胰島β樣細胞才是解決糖尿病的根源。

盡管誘導多能干細胞（iPS）的出現，讓胰島β樣細胞的分化取得了重大進展，可想要產生更適合于人類且兼具功能性β樣細胞仍具挑戰，科學界也一直在不斷研究與探索新方法。

如今，來自《Nature Cell Biology》上的一項研究顯示，科學家們從人體胃組織中提取干細胞，并以驚人的高效率將它們直接重新編程為與β細胞的胰腺胰島素分泌細胞非常相似的細胞。這些類β細胞能夠產生包含內分泌的細胞，且移植后可在糖尿病小鼠中快速重建葡萄糖穩態達100天，有效逆轉糖尿病。

△ 胃源性人胰島素分泌類器官恢復葡萄糖穩態

“這是一項概念驗證研究，為我們開發基于患者自身細胞的1型糖尿病和嚴重2型糖尿病的治療方法奠定了堅實的基礎?！痹撗芯康馁Y深作者、教授周博士表示，該項研究也讓我們離β細胞替代療法在臨床上得以應用，從而改變糖尿病治療更近了一步。

01

胃干細胞衍生β細胞，

讓小鼠恢復100多天葡萄糖穩態

胰島素是一種調節血糖水平的激素，沒有它，血糖就會過高，導致糖尿病及其許多并發癥。

其中，1型糖尿病主要是由于自身免疫攻擊破壞了胰腺中的β細胞，2型糖尿病主要是由于胰島功能受限無法產生足量的胰島素。

可見，產生胰島素的胰島β細胞是解決糖尿病的癥結所在。

生物科學家們一直在探尋一種以更自然的方式取代β細胞的功能，即移植像β細胞一樣工作的人類細胞：自動感應血糖水平并根據需要分泌胰島素。理想情況下，這種移植將使用患者自己的細胞，以避免移植排斥的問題。

△ 糖尿病發病機制：胰島β細胞受損，導致胰島素分泌絕對不足造成

15年來，該項研究的作者周博士就一直在為實現這一目標而努力。在他早起實驗中，他發現普通胰腺細胞可以通過強制激活三種轉錄因子——或控制基因表達的蛋白質——從而導致隨后激活胰島素分泌所需的基因，從而將普通胰腺細胞轉變為產生胰島素的β樣細胞。

在2016年的一項研究中，同樣是在老鼠身上，他和他的團隊表明，胃中的某些干細胞，對這種三因子激活方法也高度敏感。

“胃會產生自己的激素分泌細胞，而胃細胞和胰腺細胞在發育的胚胎階段是相鄰的，所以從這個意義上說，胃干細胞如此容易地轉化為β樣胰島素也就不足為奇了?！敝懿┦空f。

△ 人類胃胰島素分泌類器官在分子和功能上類似于胰島。紅色：c 肽，胰島素原的副產品。綠色：胰高血糖素（通常由胰腺的α細胞產生）和生長抑素和生長素釋放肽（通常由胃細胞產生）。藍色：DAPI，標記細胞核

在將人類胃干細胞轉化為類β細胞后，該團隊將這些細胞培養成稱為類器官的小簇，發現這些類器官組織很快對葡萄糖變得敏感，并分泌胰島素。

當移植到糖尿病小鼠體內時，類β細胞類器官的功能與真正的胰腺β細胞一樣，分泌胰島素以響應血糖升高，從而保持血糖水平穩定。只要研究人員對其進行監測（六個月），移植物也會一直工作，這表明它們具有良好的耐用性。

當然，這還只是一個概念驗證研究，未來還需要各種優化方式才能將其應用于臨床，研究者們希望開發出一種技術，能夠相對容易地從患者身上采集胃干細胞，然后在數周后移植能夠調節血糖水平且無需進一步藥物治療的胰島素分泌類器官。

02

干細胞療法，

讓糖尿病“治愈”成為可能

隨著科學家對糖尿病發病機制的認識，疾病診治也實現了大幅進步，干細胞等生物科技療法也開始步入大眾視野，并在疾病治療中得到了廣泛認可。

2021年1月，Vertex的首例接受干細胞產品進行治療的患者迎來了好消息，經過干細胞移植270天后，該患者從將胰島素使用量減少了91%到徹底擺脫胰島素，可以說實現了跨越式發展，也再次證明了干細胞在糖尿病治療上的療效。

△ 來自Diabetes Daily（糖尿病日報）的報道，如今， VX-880療法竟成為真正“治愈”Ⅰ型糖尿病的全新潛在藥物。

被稱為“萬能細胞”的干細胞具有再生修復、免疫調節、旁分泌等功能，可以實現胰島細胞功能的“穩健”恢復，也在調節糖尿病并發癥上發揮著不可忽視的作用。

干細胞治療糖尿病血管病變 

糖尿病最常見的死因其實是血管并發癥—長期處于高糖狀態下的血液，會不斷損害患者的血管內皮，造成微血管病變（腎病、視網膜病變等）或大血管病變（動脈粥樣硬化、心臟病等），進而更易造成心臟衰竭、中風、靜脈動脈血栓、心肌病等重大疾病，這嚴重威脅著患者的生命。

而干細胞能夠通過分化、融合的旁分泌作用，促進損傷壞死區域和血管再生，還能夠分泌大量的促進血管新生的生長因子，從而促進內皮細胞形成血管壁，有助于血管的再生修復，被認為是治療糖尿病血管并發癥的前瞻性策略。

干細胞治療糖尿病足  

作為糖尿病最致殘、致死的并發癥之一，糖尿病足潰瘍（DFU）影響著千萬糖友，如何保住雙腿，避免足潰瘍加重，是臨床上迫切需要解決的難題。

而基于干細胞的療法成為了一種可行的選擇，一項研究顯示，來源于脂肪組織的間質血管成分（SVF）細胞，它包含內皮祖細胞（EPC）和間充質干細胞（MSC），兩者均具有促進血管生成的活性。

在對63例慢性糖尿病足患者治療后，加速了傷口愈合，80%患者傷口愈合率達100%。干細胞療法不僅改善了慢性糖尿病傷口相關的頑固性疼痛或感染加重，還可在一定程度上避免截肢的可能。

△ 糖尿病足潰瘍的治療前與治療后對比圖

干細胞治療糖尿病眼病   

此外，糖尿病視網膜病變（DR）也是糖尿病患者的常見并發癥之一，因現有的治療未能有效保護血管和神經，不能有效控制疾病進展。而人類誘導多能干細胞（iPS）療法的嘗試，為視網膜血管重建，恢復視力帶來了新的可能。

一項研究通過人類誘導多能干細胞(hiPSC) 分化為具有血管修復特性的特定中胚層細胞亞群，用來修復血管功能障礙的視網膜，證明了iPS技術對視網膜病變的糖尿病小鼠的保護作用，不僅改善了視網膜功能，還通過增加血管和灌注血管來修復受損血管的結構，以及有效恢復異常信號級聯。

隨著干細胞技術的發展，組織工程的進步，越來越多的研究結果表明，干細胞在治療糖尿病及其并發癥中扮演了重要角色，干細胞可促進慢性糖尿病組織損傷的修復和血循環重建，減輕相關的炎癥反應，有效避免心梗、腦梗、視網膜病變和足壞死等并發癥的發生和發展。

而在眾多的研究中，也均證明了干細胞療法是有效、安全的，如干細胞在糖尿病足潰瘍、糖尿病視網膜病變、糖尿病腎病、糖尿病高血壓和心臟病等等的治療中，都展現了一定的療效和安全性。

這也讓干細胞離臨床轉化越來越近，成為最有潛力的糖尿病替代治療策略，同時也為治愈糖尿病帶來了希望。