当传统药物在阻止2型糖尿病进程方面面临瓶颈时,间充质干细胞疗法以其多靶点的治疗潜力带来了新的希望。
在此背景下,2025年10月21日,知名期刊杂志《Molecular Biology Reports》发表了一项有关间充质干细胞治疗2型糖尿病的权威综述[1]。

间充质干细胞治疗2型糖尿病:机制、临床证据和未来方向
综述综合了间充质干细胞治疗2型糖尿病的机制和临床证据,重点介绍了最新的技术进展,并概述了未来研究的重点,特别是标准化的符合GMP标准的生产、稳健的随机多中心长期随访试验,以及开发预测性生物标志物以识别可能的应答者并优化患者选择。
2型糖尿病的破局之路:间充质干细胞的转化医学优势
2型糖尿病 (T2DM) 是一项全球公共卫生挑战,2021年影响5.37亿成年人,预计到2045年将达到7.83亿。慢性高血糖主要通过微血管和大血管损伤导致代谢紊乱和并发症,包括视网膜病变、肾病、神经病变和心血管疾病。其病理生理机制包括胰岛素抵抗、进行性β细胞功能障碍以及最终的胰岛素分泌丧失。

最初,β细胞通过增加分泌来补偿胰岛素抵抗;然而,长期代谢需求会诱导内质网 (ER) 应激和氧化损伤,从而加速β细胞衰退。与此同时,低度全身性炎症(“元炎症”)通常源于脂肪组织功能障碍,它会促进促炎性免疫细胞的浸润和TNF-α、IL-6和抵抗素等细胞因子的分泌,进一步损害胰岛素信号传导。其他因素包括异位脂肪沉积、线粒体功能障碍、胰岛淀粉样蛋白积聚以及胰岛内信号传导中断。
尽管传统药物如二甲双胍等在控制血糖方面具有一定效果,但它们往往无法逆转β细胞的进行性丧失,也难以彻底阻止并发症的发展。这一治疗局限推动了再生医学的兴起,其中间充质干细胞因其多重调节潜力被视为具有突破性意义的治疗策略。
为什么在众多干细胞类型中,间充质干细胞在治疗2型糖尿病的临床研究中占主导地位?
间充质干细胞在2型糖尿病临床研究中占据主导地位,这并非理论上的空谈,而是得到了临床实践数据的强力支撑。对2000-2025年间介入性临床试验的分析明确显示,MSC是绝对的主力,而其他类型的干细胞在已审查的试验中“使用极少”(图1总结了所审查的临床试验中使用的干细胞类型的分布情况)。

图1:2型糖尿病临床试验中MSC类型的分布(2000-2025)。此条形图总结了在ClinicalTrials.gov网站(截至2025年8月)上注册的、使用MSC类型进行2型糖尿病治疗的干预性研究数量。
这种压倒性的优势并非源于MSC在直接分化为胰岛素分泌细胞方面能力最强,而是其更优越的临床转化可行性和更有利的风险效益比在现实中的集中体现。具体原因如下:
获取便捷、来源多样与伦理优势:MSCs可以从多种组织中获得,这一点在临床试验的细胞来源分布上得到了完美印证:除了传统的骨髓来源(BM-MSC, 17%) 和脂肪来源(AD-MSC, 26%),脐带等围产期组织来源(UC-MSC, 43%) 因其无创、可及性高且细胞更年轻、增殖能力更强而成为最常用的类型。这种多样的来源确保了细胞的稳定供应,并完全规避了胚胎干细胞所涉及的伦理争议。
明确的安全性特征与低免疫原性:与多能干细胞相比,MSCs的免疫原性较低,移植后引起免疫排斥的风险较小。更重要的是,它们不具有无限自我更新的特性,因此其致瘤性风险远低于胚胎干细胞和诱导多能干细胞。这一关键的安全优势,是MSCs能够被广泛投入早期人体临床试验的先决条件。
更成熟的产业化路径与临床适用性:MSCs的研究历史更长,其分离、扩增和质量控制的流程相对更完善,更容易实现符合药品生产质量管理规范(GMP)标准的规模化生产。不同来源的MSC在这方面各具特色,例如AD-MSC和BM-MSC因其可扩展性和长期的临床使用经验而备受重视,这极大地促进了其从实验室向临床的转化。
相比之下,尽管胚胎干细胞和诱导多能干细胞在理论上具有直接分化为功能性β细胞的巨大潜力,但其临床转化面临着致瘤性、免疫排斥、伦理问题以及生产成本高昂等严峻挑战。因此,在现实的临床试验舞台上,拥有更佳“实用性”的MSCs自然成为了当前阶段无可争议的主流选择。
间充质干细胞治疗2型糖尿病的4大机制原理
间充质干细胞治疗2型糖尿病的主要机制并非直接替代β细胞,而是通过旁分泌信号传导和免疫调节,多靶点地改善糖尿病的病理微环境。其核心作用机制可归纳为以下四个相互关联的方面(图2):

图2:MSC在2型糖尿病中的作用机制。MSC旁分泌作用示意图:VEGF、IGF-1和TGF-β的分泌增强β细胞功能、GLUT4表达和血管生成,同时抑制炎症(NLRP3、TNF-α)和氧化应激,改善血糖控制并减少并发症。
保护与修复β细胞:MSCs通过分泌胰岛素样生长因子(IGF)和转化生长因子-β(TGF-β)等生长因子,增强现有β细胞的存活能力,刺激内源性胰岛素分泌,并支持胰岛组织的再生。同时,通过降低caspase-3、p53和一氧化氮水平,有效减少β细胞的氧化应激和凋亡,从而维持其功能。
改善胰岛素抵抗:MSCs能够直接作用于外周组织(如肌肉、脂肪),通过上调葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达,并激活胰岛素受体底物-1(IRS-1)和蛋白激酶B(Akt)这一关键胰岛素信号通路,从而显著促进组织对葡萄糖的摄取和利用,改善全身的胰岛素敏感性。
调节免疫与抑制炎症:这是MSCs的核心机制之一。它们通过抑制NLRP3炎症小体的活化,减少肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-6(IL-6)等关键促炎细胞因子的释放,并抑制T细胞、B细胞的过度活化和树突状细胞的分化,从而将促炎的糖尿病环境转化为免疫耐受状态,从根源上减轻胰岛素抵抗和β细胞损伤。
缓解并发症与促进组织修复:除了调控血糖,MSCs还通过释放血管内皮生长因子(VEGF)和骨形态发生蛋白7(BMP-7)等因子,促进血管新生,减少组织氧化应激,从而在糖尿病肾病、视网膜病变和慢性伤口等并发症中发挥重要的组织修复和保护作用。
综上所述,MSCs的治疗策略是一种系统性的功能调节。它通过分泌多种生物活性物质,协同作用于2型糖尿病的多个核心病理环节——β细胞功能障碍、胰岛素抵抗和全身炎症,从而重塑一个更健康的代谢与免疫微环境。未来的研究正致力于通过基因编辑等策略进一步增强这些治疗效应。
2005-2025年间充质干细胞在治疗2型糖尿病中的临床应用
从开创性尝试到疗效验证
该领域的标志性起点是2008年Estrada等人开展的首个临床研究,成功将骨髓来源MSC的临床前成果推进至人体试验阶段。
随后的早期研究,如2009年Bhansali等人的试验,带来了令人鼓舞的信号:在10名患者中,有7人外源胰岛素需求减少了50%以上,其中2人甚至完全停用。这些早期发现初步证明了MSC在改善血糖(如HbA1c)和保护胰岛功能(如C肽水平升高)方面的潜力。
为了提供更高级别的证据,2014年出现了随机安慰剂对照试验,其结果显示MSC治疗组能在12个月内将血糖控制得更好,并减少胰岛素用量。研究也开始深入探讨不同细胞类型的细微差别,例如2017年的一项试验发现,与骨髓单核细胞相比,MSC在改善胰岛素敏感性方面可能更具优势。

自体骨髓干细胞移植治疗2型糖尿病的疗效和安全性:一项随机安慰剂对照研究
2017年在越南启动的一项1/2期介入研究 (NCT03343782) 评估了扩增的自体 BM-MSCs在T2DM患者中的安全性和有效性。该研究表明移植后胰岛素需求减少,与之前的研究结果一致。
近期进展与研究局限
近年来,研究范围扩展至不同组织来源的MSC。例如,2022年在中国北京解放军总医院第一医学中心内分泌科进行的一项随机1/2期研究。共纳入91名2型糖尿病患者。治疗组患者通过静脉输注脐带间充质干细胞,每4周一次,共计3次。

脐带间充质干细胞治疗中国2型糖尿病成人患者的疗效和安全性:一项单中心、双盲、随机、安慰剂对照的II期临床试验
已完成并公布结果的临床试验
2025年6月,马来西亚森美兰州芙蓉CMH专科医院心脏科的研究团队旨在通过多种临床评估,评估静脉输注同种异体脐带间充质干细胞 (UC-MSCs) 对301名2型糖尿病患者的临床疗效,重点关注全身炎症、代谢功能障碍和胰岛素抵抗。

脐带来源间充质干细胞在2型糖尿病患者中的应用:一项回顾性细胞治疗注册研究
结果数据表明同种异体UC-MSCs输注对2型糖尿病患者安全,且与整体健康状况相关,且获益可持续长达12个月。值得注意的是,该治疗显著改善了代谢指标,包括血糖控制、肝肾功能以及全身亚临床炎症。这些发现为进一步探索UC-MSCs在合适的随机对照试验中治疗2型糖尿病(通过同时解决代谢失调和炎症)奠定了基础。
一项针对507名患者的荟萃分析 (2025年6月):该分析综合了13项随机对照试验的数据,为MSC疗法的有效性提供了强有力的证据。分析表明,接受MSC治疗12个月后,患者的糖化血红蛋白(HbA1c)平均显著降低0.72%,每日胰岛素需求减少14.50单位,反映胰岛细胞功能的空腹C肽水平也提升了0.24ng/mL。

间充质干细胞治疗1型和2型糖尿病患者:随机对照试验的系统评价和荟萃分析
正在进行或即将开始的临床试验
E10I注射液I期临床研究 (2025年8月公示):该试验目前正在招募中,计划在国内入组36名2型糖尿病患者,旨在评估人脐带间充质干细胞注射液(E10I) 的安全性和初步有效性。

【CTR20252968】评价E10I治疗2型糖尿病的安全性、耐受性以及初步有效性的l期临床研究
DT2-SCT的IIa期临床试验 (预计2025年12月启动):这是一项双盲、随机、安慰剂对照研究,计划纳入120名参与者。其独特之处在于使用患者自身的脂肪组织来源的间充质干细胞,旨在评估这种自体细胞疗法降低胰岛素抵抗和改善血糖控制的潜力。

双盲,随机,安慰剂对照期IA临床试验,以评估DT2-SCT在患有2型糖尿病的受试者中的安全性和功效
HF001脐带间充质干细胞注射液:在2025年9月,该注射液获得了国家药品监督管理局的临床试验默示许可,适用于2型糖尿病的治疗。

此外,一些结果仅在会议摘要中提供,而许多注册试验迄今尚未发表结果,这引发了对报告和发表偏倚的担忧(表1)。


表1:基于间充质干细胞治疗2型糖尿病的临床试验摘要(2000–2025年)
间充质干细胞在糖尿病并发症中的拓展应用
间充质干细胞的研究已超越单纯的血糖控制,广泛延伸至多种糖尿病慢性并发症的治疗领域,其潜力主要通过免疫调节、旁分泌及组织修复等核心机制实现。
1、糖尿病肾病:作为终末期肾病的主因,糖尿病肾病的特点是足细胞损伤、蛋白尿和纤维化。MSCs通过抑制促炎细胞因子、阻断诱导型一氧化氮合酶以及释放肾脏营养因子来促进肾脏修复,减缓肾功能衰退。
关键的临床证据包括NEPHSTROM试验,该试验使用经筛选的同种异体骨髓MSC,成功延缓了糖尿病肾病患者的肾功能衰退。目前,多项临床试验(如NCT05362786、NCT04869761)正在进一步评估骨髓和脂肪来源MSC治疗糖尿病相关肾脏疾病的安全性与有效性。
2、糖尿病足溃疡:面对这一导致非创伤性截肢的主要原因,MSCs展现出显著的促进伤口愈合能力。多项临床研究(尽管规模有限)已证实,无论是同种异体还是自体MSC,均能有效促进伤口愈合,并显著降低截肢风险。
3、糖尿病性勃起功能障碍:2021年的一项临床研究为华通氏胶来源的MSCs的应用提供了支持。该研究证明了WJ-MSC治疗2型糖尿病患者勃起功能障碍的安全性及其疗效,能够改善勃起功能指标且无严重副作用。
4、糖尿病视网膜病变:在此病变中,VEGF的过度表达是核心病理机制。研究表明,MSCs(尤其是与阿托伐他汀等药物联用时)能够在缺氧条件下有效降低VEGF水平。此外,临床前模型显示,骨髓来源的造血干细胞和由MSC衍生的内皮祖细胞可以增强新生血管形成并促进视力恢复。
间充质干细胞治疗2型糖尿病的安全性怎么样?
总体而言,现有临床数据表明间充质干细胞治疗2型糖尿病具有较高的安全性和良好的耐受性,严重长期风险罕见。
具体可以从以下几个方面说明:
常见不良反应轻微且短暂:治疗中观察到的不良反应通常是轻微和暂时的。主要包括输注相关的低烧、头痛、恶心、呕吐、腹部不适等。此外,由于MSC疗法可能改善胰岛素敏感性,轻度低血糖是相对常见的不良反应(一项荟萃分析显示发生率为29.9%)。这些反应通常无需停止治疗即可自行消退。
严重不良事件风险极低:目前的安全性数据非常令人鼓舞,无治疗相关死亡、无恶性肿瘤报告、无严重长期并发症。
不同细胞来源均显示良好安全性:临床数据表明,无论是患者自身的自体MSC还是来自供体的同种异体MSC,均表现出良好的安全谱,未增加额外风险。
结论与未来展望
间充质干细胞代表了一种前景广阔但仍处于实验阶段的2型糖尿病治疗策略。尽管现有临床数据令人鼓舞,但其疗效的稳定性与普适性仍需通过更严谨、大规模的研究加以验证。
未来发展方向应聚焦于:
- 通过基因编辑技术增强MSC功能与存活率;
- 建立标准化、符合GMP要求的生产与质控体系;
- 开发预测性生物标志物,实现患者精准分层;
- 推进多中心、长随访的III期临床试验,并开展卫生经济学评估。
只有在此基础上,MSC疗法才能实现从实验性手段向临床常规治疗的转变,为2型糖尿病管理提供真正意义上的突破性选择。
主要参考资料:
[1]: Zarei, M. 间充质干细胞治疗2型糖尿病:机制、临床证据和未来方向。Mol Biol Rep 52 , 1046 (2025)。https://doi.org/10.1007/s11033-025-11133-7
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