胰岛素的出现，可以说是糖尿病治疗史上的里程碑。

但胰岛素也并非就是糖尿病的“终极武器”，长期的依赖也会带来各种后遗症，而从更微观的细胞层面，能够完美替代胰岛β样细胞才是解决糖尿病的根源。

尽管诱导多能干细胞（iPS）的出现，让胰岛β样细胞的分化取得了重大进展，可想要产生更适合于人类且兼具功能性β样细胞仍具挑战，科学界也一直在不断研究与探索新方法。

如今，来自《Nature Cell Biology》上的一项研究显示，科学家们从人体胃组织中提取干细胞，并以惊人的高效率将它们直接重新编程为与β细胞的胰腺胰岛素分泌细胞非常相似的细胞。这些类β细胞能够产生包含内分泌的细胞，且移植后可在糖尿病小鼠中快速重建葡萄糖稳态达100天，有效逆转糖尿病。

△ 胃源性人胰岛素分泌类器官恢复葡萄糖稳态

“这是一项概念验证研究，为我们开发基于患者自身细胞的1型糖尿病和严重2型糖尿病的治疗方法奠定了坚实的基础。”该研究的资深作者、教授周博士表示，该项研究也让我们离β细胞替代疗法在临床上得以应用，从而改变糖尿病治疗更近了一步。

01

胃干细胞衍生β细胞，

让小鼠恢复100多天葡萄糖稳态

胰岛素是一种调节血糖水平的激素，没有它，血糖就会过高，导致糖尿病及其许多并发症。

其中，1型糖尿病主要是由于自身免疫攻击破坏了胰腺中的β细胞，2型糖尿病主要是由于胰岛功能受限无法产生足量的胰岛素。

可见，产生胰岛素的胰岛β细胞是解决糖尿病的症结所在。

生物科学家们一直在探寻一种以更自然的方式取代β细胞的功能，即移植像β细胞一样工作的人类细胞：自动感应血糖水平并根据需要分泌胰岛素。理想情况下，这种移植将使用患者自己的细胞，以避免移植排斥的问题。

△ 糖尿病发病机制：胰岛β细胞受损，导致胰岛素分泌绝对不足造成

15年来，该项研究的作者周博士就一直在为实现这一目标而努力。在他早起实验中，他发现普通胰腺细胞可以通过强制激活三种转录因子——或控制基因表达的蛋白质——从而导致随后激活胰岛素分泌所需的基因，从而将普通胰腺细胞转变为产生胰岛素的β样细胞。

在2016年的一项研究中，同样是在老鼠身上，他和他的团队表明，胃中的某些干细胞，对这种三因子激活方法也高度敏感。

“胃会产生自己的激素分泌细胞，而胃细胞和胰腺细胞在发育的胚胎阶段是相邻的，所以从这个意义上说，胃干细胞如此容易地转化为β样胰岛素也就不足为奇了。”周博士说。

△ 人类胃胰岛素分泌类器官在分子和功能上类似于胰岛。红色：c 肽，胰岛素原的副产品。绿色：胰高血糖素（通常由胰腺的α细胞产生）和生长抑素和生长素释放肽（通常由胃细胞产生）。蓝色：DAPI，标记细胞核

在将人类胃干细胞转化为类β细胞后，该团队将这些细胞培养成称为类器官的小簇，发现这些类器官组织很快对葡萄糖变得敏感，并分泌胰岛素。

当移植到糖尿病小鼠体内时，类β细胞类器官的功能与真正的胰腺β细胞一样，分泌胰岛素以响应血糖升高，从而保持血糖水平稳定。只要研究人员对其进行监测（六个月），移植物也会一直工作，这表明它们具有良好的耐用性。

当然，这还只是一个概念验证研究，未来还需要各种优化方式才能将其应用于临床，研究者们希望开发出一种技术，能够相对容易地从患者身上采集胃干细胞，然后在数周后移植能够调节血糖水平且无需进一步药物治疗的胰岛素分泌类器官。

02

干细胞疗法，

让糖尿病“治愈”成为可能

随着科学家对糖尿病发病机制的认识，疾病诊治也实现了大幅进步，干细胞等生物科技疗法也开始步入大众视野，并在疾病治疗中得到了广泛认可。

2021年1月，Vertex的首例接受干细胞产品进行治疗的患者迎来了好消息，经过干细胞移植270天后，该患者从将胰岛素使用量减少了91%到彻底摆脱胰岛素，可以说实现了跨越式发展，也再次证明了干细胞在糖尿病治疗上的疗效。

△ 来自Diabetes Daily（糖尿病日报）的报道，如今， VX-880疗法竟成为真正“治愈”Ⅰ型糖尿病的全新潜在药物。

被称为“万能细胞”的干细胞具有再生修复、免疫调节、旁分泌等功能，可以实现胰岛细胞功能的“稳健”恢复，也在调节糖尿病并发症上发挥着不可忽视的作用。

干细胞治疗糖尿病血管病变 

糖尿病最常见的死因其实是血管并发症—长期处于高糖状态下的血液，会不断损害患者的血管内皮，造成微血管病变（肾病、视网膜病变等）或大血管病变（动脉粥样硬化、心脏病等），进而更易造成心脏衰竭、中风、静脉动脉血栓、心肌病等重大疾病，这严重威胁着患者的生命。

而干细胞能够通过分化、融合的旁分泌作用，促进损伤坏死区域和血管再生，还能够分泌大量的促进血管新生的生长因子，从而促进内皮细胞形成血管壁，有助于血管的再生修复，被认为是治疗糖尿病血管并发症的前瞻性策略。

干细胞治疗糖尿病足  

作为糖尿病最致残、致死的并发症之一，糖尿病足溃疡（DFU）影响着千万糖友，如何保住双腿，避免足溃疡加重，是临床上迫切需要解决的难题。

而基于干细胞的疗法成为了一种可行的选择，一项研究显示，来源于脂肪组织的间质血管成分（SVF）细胞，它包含内皮祖细胞（EPC）和间充质干细胞（MSC），两者均具有促进血管生成的活性。

在对63例慢性糖尿病足患者治疗后，加速了伤口愈合，80%患者伤口愈合率达100%。干细胞疗法不仅改善了慢性糖尿病伤口相关的顽固性疼痛或感染加重，还可在一定程度上避免截肢的可能。

△ 糖尿病足溃疡的治疗前与治疗后对比图

干细胞治疗糖尿病眼病   

此外，糖尿病视网膜病变（DR）也是糖尿病患者的常见并发症之一，因现有的治疗未能有效保护血管和神经，不能有效控制疾病进展。而人类诱导多能干细胞（iPS）疗法的尝试，为视网膜血管重建，恢复视力带来了新的可能。

一项研究通过人类诱导多能干细胞(hiPSC) 分化为具有血管修复特性的特定中胚层细胞亚群，用来修复血管功能障碍的视网膜，证明了iPS技术对视网膜病变的糖尿病小鼠的保护作用，不仅改善了视网膜功能，还通过增加血管和灌注血管来修复受损血管的结构，以及有效恢复异常信号级联。

随着干细胞技术的发展，组织工程的进步，越来越多的研究结果表明，干细胞在治疗糖尿病及其并发症中扮演了重要角色，干细胞可促进慢性糖尿病组织损伤的修复和血循环重建，减轻相关的炎症反应，有效避免心梗、脑梗、视网膜病变和足坏死等并发症的发生和发展。

而在众多的研究中，也均证明了干细胞疗法是有效、安全的，如干细胞在糖尿病足溃疡、糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病、糖尿病高血压和心脏病等等的治疗中，都展现了一定的疗效和安全性。

这也让干细胞离临床转化越来越近，成为最有潜力的糖尿病替代治疗策略，同时也为治愈糖尿病带来了希望。