在過去的一百多年裡，由於基因工程技術和藥物的改進，使其在很大程度上減少了與其有關的併發症和死亡。然而，由於糖尿病的合併症，全球還有四億患者受到糖尿病腎病、眼病和神經病等致命的影響。通過嚴格的飲食管理，可以延緩或防止2型糖尿病的發生。（詳情：節食減肥10-15公斤，2型糖尿病患者可獲治癒）不幸的是，此項嚴格的飲食管理也可能導致血脂過高，因此該方法的執行受到患者情況的制約。

隨著細胞技術、組織工程學和生物技術的不斷髮展，以及生物技術的不斷髮展，已逐漸向臨床應用邁進，是目前最具發展前景的一種新型藥物。目前，在臨床上，還存在著一些亟需解決的問題。

胰臟包括內分泌區和外分泌區。前者是一個類似於朗格漢斯島的小型的小型器官。胰島中包含了分泌胰島素的 beta細胞，還有其它內分泌細胞（α， delta, epsilon）和 PP細胞。“中心”是一種叫做 Beta的亞單位，當受到葡萄糖的激勵後，胰島細胞會協同分泌胰島素。內分泌細胞並非獨立的個體，它是由多種細胞構成的，包括基質細胞、神經細胞、內皮細胞和外周膜細胞。

人體中的β-胰腺細胞並不單獨。實際上，在胰島中，其功能的保持與其組織的複雜性有關，而在胰島中，胰島的分化狀態和完全狀態下是不一樣的。例如，在葡萄糖的作用下，在葡萄糖作用下，最大的胰島素分泌量和最大的分泌物減少，而在正常情況下，在葡萄糖作用下，β細胞的胰島素分泌能力低於正常組織。此外，細胞與細胞之間的通訊、細胞間隙連接蛋白Connexin-36等也參與了與胰島細胞連接的調節。

要製造出最好的治療糖尿病的人類胚胎幹細胞，就需要研究胰島與細胞間的聯繫。

胰島細胞的一個主要作用是與其他細胞進行通訊，這些細胞包含內皮細胞、周細胞、神經細胞和間質細胞等。在胰腺中胰島的動脈是非常發育的，每個β細胞與內皮有一種或多種聯繫，並且在它們的結合部位有一種特別的超微觀組織。

在胰臟發展期間，由內分泌系統分泌VEGF-A的內皮組織吸收了快速成長的胰島素。其次是胰島細胞的合成與分泌，它在β細胞生長、存活和功能方面起著至關重要的調控作用。胰島血管的小生境中，除了內皮外，還有周組織的微循環。周細胞圍繞著內皮細胞的管道，為其組織提供支撐和形成功能的新的細胞，並調控其增殖、存活和功能。周細胞在胰島的正常運作中扮演的角色尚未被充分認識，而基因敲除的實驗顯示，胰島中周的組織細胞可能會影響到胰島素的分泌及血糖的排洩。

胰島的組織構造對於調節人體的內分泌機能非常關鍵，因此在人工合成的胰腺中有很多的技術。多個實驗結果顯示，假胰島再生體在體外和體內均有提高。還有一些研究結果顯示，當 beta和 beta cell再次結合後，與單純的 beta cell形成的胰島相比， GSIS （GSIS）被提高了。

人類多能幹細胞產生類似於 beta細胞的過程包括在一個階段，促使多能幹細胞穿過一組中祖細胞。在進行了方向的分化之後，能夠分離出類似於貝塔的細胞群，並將其重組為具有一定尺寸和成分的胰島狀細胞群。其它的內分泌細胞（這些細胞自身也可能來源於人 PSCs）的重新凝聚，可以提高自身的血糖調節能力，這是由特定的 hPSC誘導的貝塔細胞向中央細胞的分化所致。最終，與小生境的細胞結合在一起，使其更加密切地重現與周圍的微觀環境交互作用，這些微觀條件對其的作用是非常關鍵的。

本研究旨在探討最適宜於人體的胰腺組織及組織構造。種質資源是有限制的。一種方法是從胚胎幹細胞（hESCs）或誘發多能幹細胞（iPSCs）中生成胰島素-β細胞。另外一項難題在於，當前製造人造胰島的技術主要依靠胰島器官，即內分泌和非內分泌的組織。有一日，3D印刷胰島的組織有望實現，實現理想的構造。

二:胰島細胞療法中的免疫問題研究

在1型糖尿病患者中，採用 Beta細胞代替療法，結合人ESC-或 iPSC衍生的β細胞，可以為該病的有效療法指明方向。

但是，在治療過程中，存在著大量的免疫排斥問題。現有的抗病毒藥物雖然很好，但是必須終身服用。

首先是免疫排異

對於1型糖尿病病人，異位B-淋巴細胞會受到相同的免疫介導的排異性，若不能加以控制，可能會在數日之內將移植物的細胞除去。T淋巴細胞是引起 MHC的重要因子，它的活化是因為 T淋巴細胞的 T淋巴受體（TCR）能鑑別與 MHC的結合蛋白。HLA是 MHC蛋白質的重要目標，而在雌性受體中，雄性和線粒體的抗體也會導致排卵，雖然比較緩慢。

雖然可以防止自身的免疫功能受到排斥，但是一旦移植到病人體內，就很可能會受到傳染和惡性疾病的影響。一種很好的方法就是通過培養免疫系統來防止長期的全身性免疫抑制。很多具有抗移植組織的實驗動物模型都具有抗腫瘤的能力，並且現在還在為人體提供可能的抗腫瘤治療。

近20年來，對誘導的器官移植的忍耐進行了大量的探索。其中一種方法是：建立供體-受者的造血嵌合。捐贈者的免疫系統可以通過將捐贈者的自體細胞進行體外的培養，以預防移植中的異種異體。但這種結合的不穩定的狀況會使受試者或捐贈者的免疫體系失去平衡，從而由一位患者控制和控制。如果供體的細胞佔據主導地位，那麼移植體對寄生疾病的抵抗就會增加；如果接受者的身體處於優勢，則會失去對捐贈者的容忍能力。另外一個方法是：使用後繼的細胞治療來提高 Treg的作用。但是還有一個問題，即：有許多能夠對施主起作用的 T淋巴系統能壓制 Treg介導的免疫。通過 Treg來抑制排異，要求在受者中降低 T淋巴對捐獻者的作用。

其次是自己的免疫力問題。

對於1型糖尿病病人，胰島自身免疫球蛋白 T淋巴球還能對移植的 beta進行侵襲並摧毀，導致被移植的 beta淋巴細胞產生排卵。很有意思的是，一般的實體性器官的免疫抑制藥物對治療的作用並不明顯。

許多抗腫瘤的免疫抑制劑通常被用作防止移植物的同種免疫介導的排異反應。在接受過免疫抑制的患者，使用了常規的治療方法來降低自己的免疫應答，同時也發現了對胰島的自體免疫的複發性。針對 T和 B類的免疫療法，例如CD3，可以抑制某些新型1型糖尿病病人的B-淋巴細胞的作用。抗胸腺細胞球蛋白是一種常用的器官移植藥，其作用機制是引起 T淋巴功能的衰退，大劑量時不能阻止其喪失，而與G-CSF同時應用時則可獲得較好的效果。

免疫調節劑是一種治療自身和同類的免疫治療。

目前已發展出針對胰島抗原的特殊療法，而非免疫調控的方法。根據臨床前期資料顯示，利用胰島抗體產生的多肽或奈米球可以針對某些特殊的作用而產生一定的免疫耐受，目前尚需進行大量的臨床研究。胰島抗原是一種特殊的免疫療法，其主要目標是其自身的免疫功能；僅僅消除一個或一個特定的胰島免疫球蛋白 T淋巴細胞的作用是不夠的。另外，不同的病人，不同的疾病，不同的胰島抗體的特異程度也不同，所以很難確定特定的胰島抗體是否為靶點。利用特異性抗體進行特異性的免疫調節，可以使其更好地適應於各種人群。

Treg細胞療法之所以具有吸引人之處，是因為它能調控 T淋巴系統對主要抗原的特異反應。比如， Treg可以利用“相關的抑制性”和“感染力忍耐”來控制不想要的免疫應答。在相關的抑制性中，單抗原活化 Treg能有效地阻止相同的組織中發生的其他抗原。

對於感染性的忍耐， Treg創建了一種對周圍其他活化 T淋巴細胞的免疫系統，而非影響宿主。這讓 Treg抑制劑可以通過一段時期的擴散，而不再限於出現初始的細胞。這些特徵保證了特異的特異、顯著和持久地抑制其他區域的其他免疫細胞。確實，胰島抗原特異 Treg單獨注入能使非肥大型糖尿病的自體免疫模型得到終身改善。Treg細胞療法是一種用於1型糖尿病的藥物，其有效性和安全性得到驗證。

三：糖尿病患者的幹細胞療法

幹細胞移植是目前最具發展潛力的一種治療手段，利用多能幹細胞作為胰島細胞，可以很好地克服胰島供體短缺的問題。然而，我們也要清楚，從幹細胞的研發到臨床的使用，還有很長的一段路要走。目前，隨著胰島移植技術的發展，胰島的移植已經逐漸發展，對器官的移植部位、血液循環、血液循環等方面的認識也逐漸提高，並逐漸發展為一種新的醫學手段。同時還要注意病人的身體情況，確保臨床上的各種方法都能達到較好的效果。

儘管幹細胞製造出的貝塔細胞日趨成熟，且其在臨床上的使用也愈加可靠，但其存在的問題依然不容忽視。利用遺傳修飾技術篩選出與自身免疫有關的基因，以降低機體的免疫排異或提高機體的免疫力，然而細胞間複雜、相互聯繫、相互影響的相互影響，很可能導致機體的免疫平衡失調，因此必須進行更深更細緻的考慮與選擇。

利用組織工程化技術將胰島素分泌的細胞包入一種由特定材質製成的微小膠囊內，一方面可以為其提供大量的胰島素，另一方面又能抑制其對人體的侵襲。在實踐中，還存在著許多複雜的問題，特別是技術實施方法方面的問題。所以，未來的發展還是很樂觀的。

目前，幹細胞封裝技術正處於一個臨床實驗的過程中。2014年，首個用於1型糖尿病的 ESC藥物（NCT02239354）開始了臨床研究（NCT02239354)，即 ViaCyt公司（ViaCyt Inc.)，是一種由 hESC （hESC）衍生而來的胰臟內胚層（PEC)，它是一種能夠進行皮膚移植的、能夠進行免疫的、使氧和養分能夠流通的藥物。本研究為一個開放的二期臨床研究，旨在評價PEC-Encap的安全性、耐受性和有效性。另外一項NCT01652911的臨床實驗（NCT01652911)，該藥物被移植到皮下的動脈中，30天之後，胰島的組織就會被移植。該3年的臨床實驗結束於3名病人的徵召。

四：結尾總結

總之，幹細胞為治療糖尿病病人開闢了一條新的新途徑。新的膠囊技術、免疫調節技術、幹細胞分化技術以及遺傳編輯技術的綜合運用，將為糖尿病病人提供全新的細胞療法。

我們堅信，無論發生什麼事情，都會面臨著挑戰與障礙。我們堅信，幹細胞療法一定會戰勝一切障礙，並最終取得成功。