一个无需注射的未来开始了
对于全球5.37亿糖尿病患者来说，医学史上鲜有时刻能与2024年上海长征医院手术室里发生的事情相提并论。一位25岁的女性，多年来一直与1型糖尿病共存——计算每一顿碳水化合物的摄入，每天多次注射胰岛素，时刻生活在低血糖紧急情况的威胁下——接受了一次将永远改变她人生的移植手术。
术后不到三个月，她的身体重新开始自行产生胰岛素。她自由了。不再需要注射。不再需要指尖采血测血糖。不再需要恐惧。
她是世界上第一位利用自身干细胞治愈1型糖尿病的患者。
这项发表在《Cell》期刊上的里程碑研究代表了数十年来再生医学和诱导多能干细胞（iPSC）技术研究的结晶。《Nature》新闻团队将其称为”世界首例”。对于仍在等待治愈的数百万人来说，这标志着基于细胞的糖尿病治疗时代真正到来。
全球糖尿病危机：5.37亿人依赖每日注射
1型糖尿病是一种自身免疫性疾病，患者的免疫系统攻击并摧毁胰腺中产生胰岛素的β细胞。没有胰岛素，身体无法调节血糖水平，导致一系列潜在的致命并发症，包括糖尿病酮症酸中毒、心血管疾病、肾衰竭、失明和下肢截肢。
与可以通过生活方式改变和口服药物管理的2型糖尿病不同，1型糖尿病需要终身外源性胰岛素治疗。患者必须持续注射或泵入胰岛素，每天多次监测血糖水平，并仔细管理饮食和活动。即使拥有最先进的胰岛素泵和连续血糖监测仪，实现稳定的血糖控制仍然是一个巨大的挑战。这种负担不仅是医学上的，也是心理上的、社会上的和经济上的。
自1980年以来，全球糖尿病患病率几乎翻了四倍。根据国际糖尿病联盟的数据，目前约有5.37亿成年人患有糖尿病，预计到2030年将达到6.43亿，到2045年将达到7.83亿。其中约有840万人患有1型糖尿病。全球每年在糖尿病上的医疗支出超过9660亿美元。
突破：干细胞医学的世界首例
这项研究于2024年9月25日发表在《Cell》期刊上，标题为”Transplantation of chemically induced pluripotent stem-cell-derived islets under abdominal anterior rectus sheath in a type 1 diabetes patient”，报告了首次成功使用自体（自源性）干细胞疗法逆转人类患者的1型糖尿病。
患者是一位长期患有1型糖尿病的25岁女性，多年来一直依赖每日胰岛素注射。尽管进行了强化胰岛素治疗，她的血糖控制仍然很差，使她面临并发症的高风险。她参加了一项首次人体临床试验，旨在测试自体iPSC衍生胰岛移植的安全性和有效性。
Edmonton协议的开创性移植外科医生A. M. James Shapiro博士未参与该研究，他在《Nature Reviews Endocrinology》发表的评论中写道：“一位长期患有1型糖尿病的患者在移植自体干细胞胰岛后实现了至少一年的胰岛素独立。这些细胞是从脂肪组织的诱导多能干细胞分化而来，并移植到腹壁的腹直肌鞘中。“
iPSC技术如何实现这一突破
使这一突破成为可能的关键创新是诱导多能干细胞（iPSC）技术，日本科学家山中伸弥因此获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。iPSC是经过基因重编程恢复到胚胎干细胞样状态的成体细胞，具有分化成体内任何细胞类型的能力。
中国研究团队从患者身上提取脂肪组织——这是一个微创过程——并从中分离出间充质干细胞。然后使用一种新型、更高效的方案将这些细胞化学重编程为iPSC。与早期依赖病毒载体引入重编程因子的方法不同，该团队的化学重编程方法避免了基因修饰，使生成的细胞更安全地用于临床。
一旦生成了iPSC，团队就将其分化为功能性胰岛细胞——胰腺中产生胰岛素、胰高血糖素和其他血糖调节必需激素的细胞簇。这个分化过程需要精确控制特定生长因子和信号分子的暴露时间，引导发育中的细胞经历胰腺发育的各个阶段，模拟胰岛细胞在胚胎发育过程中自然形成的方式。
值得注意的是，研究人员在移植后不需要使用免疫抑制药物，因为胰岛细胞是从患者自己的身体中获得的。由于这些细胞携带患者自己的遗传身份，她的免疫系统不会将它们识别为外来物质并发动攻击。
移植：一种新颖的手术方法
这项研究最具创新性的方面之一是用于移植的手术方法。中国团队没有将细胞移植到肝脏——供体胰岛移植的标准部位——而是选择了一个新颖的位置：腹壁的腹直肌鞘。
腹直肌鞘是包围腹直肌（“六块腹肌”）的坚韧纤维结缔组织。这个部位相对于肝脏具有几个关键优势：
1. 减少炎症反应： 当通过门静脉将胰岛注入肝脏时——标准方法——会触发一种称为即时血液介导炎症反应（IBMIR）的急性炎症反应，立即摧毁高达50%的移植细胞。腹直肌鞘完全避免了这个问题，因为它是一个无血管部位。
2. 更容易监测： 细胞位于皮肤和肌肉层下方，可以通过超声成像轻松访问，必要时可进行活检。在肝脏中，移植的胰岛分布在器官各处，难以可视化。
3. 可扩展性： 腹直肌鞘可以容纳比肝脏更大的移植细胞体积，允许植入更多的胰岛。
4. 可回收性： 如果出现并发症，腹直肌鞘中的细胞理论上可以比分布在肝脏各处的细胞更容易移除或活检。
团队在超声引导下将约150万个iPSC衍生的胰岛细胞注入腹直肌鞘。该手术是微创的，只需要小切口，患者在几天内就出院了。
临床结果：3个月内实现胰岛素独立
结果超出了最乐观的预期。患者的康复时间线令人瞩目：
第0天： 患者接受iPSC衍生胰岛移植到腹壁腹直肌鞘。
第2-4周： 患者开始显示胰岛素产生的早期迹象。随着移植胰岛的植入并开始发挥作用，她的外源性胰岛素需求开始减少。
第10-12周： 在移植后约75天，患者产生足够的自身胰岛素，在没有任何外源性胰岛素的情况下维持正常血糖水平。她的糖化血红蛋白（HbA1c）——衡量前3个月平均血糖的指标——从危险的高水平降至正常范围内。
第12个月及以后： 在《Cell》发表和一年随访时，患者仍然完全独立于胰岛素。她的血糖水平稳定在正常范围内，不再经历曾经困扰她1型糖尿病生活的危险血糖波动。她正常饮食、锻炼，无需胰岛素依赖型糖尿病所需的持续警惕。
关键的是，患者不需要免疫抑制药物。因为细胞来自她自己的身体，没有排斥风险。这代表了相对于供体胰岛移植的根本优势，后者需要终身免疫抑制，使该程序仅限于患有严重、危及生命的糖尿病并发症的患者。
上海长征医院：奇迹发生的地方
上海长征医院（又称上海第二军医大学附属医院），隶属于海军军医大学，是中国首屈一指的医疗机构，在器官移植和再生医学方面享有杰出历史。该医院一直处于中国干细胞研究和临床转化快速发展的前沿。
研究团队由上海长征医院内分泌科的殷浩教授领导，与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的程新教授团队密切合作。这种多学科合作——结合世界一流的临床专业知识与前沿基础科学——体现了中国将基础生物学发现转化为临床突破的日益增长的能力。
近年来，中国对细胞治疗的监管框架发生了重大演变，国家药品监督管理局（NMPA）和国家卫生健康委员会建立了干细胞产品临床转化的明确途径。这项研究是在批准的临床试验方案下进行的，展示了中国对此类突破性研究的严格监管和道德标准。
全球影响：再生医学未来的模板
这一突破的意义远远超出了单个患者，甚至超出了1型糖尿病。这项研究提供了自体iPSC衍生细胞疗法可以恢复人体器官功能的原理验证——这是二十年来推动再生医学研究人员的目标。
对于1型糖尿病： 如果结果在更大规模的临床试验中得到复制，这种方法最终可能为全球数百万1型糖尿病患者提供治愈。关键问题是可扩展性：生成个性化iPSC衍生胰岛的复杂而昂贵的过程能否被简化并使其负担得起以广泛使用？中国团队开发的化学重编程方法在这方面迈出了重要一步，因为它避免了基因重编程方法的复杂性和安全性问题。
对于2型糖尿病： 患有严重β细胞衰竭的2型糖尿病患者的一个亚群也可能受益于胰岛替代疗法，特别是那些尽管接受最大药物治疗仍需要大剂量胰岛素的患者。
对于其他疾病： 同样的方法理论上可以应用于需要细胞替代疗法的其他疾病：帕金森病（替换多巴胺神经元）、黄斑变性（替换视网膜细胞）、心力衰竭（替换心肌细胞）和肝衰竭（替换肝细胞）。这些疾病中的每一种都在被全球研究人员积极研究，中国团队的成功为iPSC方法提供了有力的验证。
Edmonton协议在2000年改变了胰岛移植的Shapiro博士谨慎但乐观地指出：“自体干细胞衍生胰岛代表了糖尿病的终极前沿。“从单个成功案例到广泛可用的治愈之路将需要更大规模的临床试验、更长的随访和制造工艺的优化。但这条道路第一次清晰可见。
对于全球5.37亿糖尿病患者，以及未来几十年将患上这种疾病的数百万人来说，来自上海的信息是明确的：治愈不再是一个理论上的可能性。它已经发生了。
来源与参考文献
- Wang S, Du Y, Zhang B, et al. “Transplantation of chemically induced pluripotent stem-cell-derived islets under abdominal anterior rectus sheath in a type 1 diabetes patient.” Cell 187, 6152–6164 (2024). https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.09.004
- Mallapaty S. “Stem cells reverse woman’s diabetes — a world first.” Nature 634, 271–272 (2024). https://www.nature.com/articles/d41586-024-03129-3
- Shapiro AMJ. “Autologous stem-cell derived islets — the ultimate frontier in diabetes mellitus?” Nature Reviews Endocrinology 21, 12–13 (2025). https://doi.org/10.1038/s41574-024-01064-x
- GBD 2021 Diabetes Collaborators. “Global, regional, and national burden of diabetes from 1990 to 2021, with projections to 2050: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021.” The Lancet 402, 203–234 (2023). https://doi.org/10.1016/S0140-6736(23)01301-6
- Chen JT, Dadheech N, Teo AKK. “Stem cell therapies for diabetes.” Nature Medicine 31, 2147–2160 (2025). https://doi.org/10.1038/s41591-025-03767-8
- Guan J, Wang G, Wang J, et al. “Chemical reprogramming of human somatic cells to pluripotent stem cells.” Nature 605, 325–331 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04593-5
- Wu J, Li Y, Feng Z, et al. “Generation of insulin-producing cells from chemically induced pluripotent stem cells.” Cell Discovery 10, 45 (2024). https://doi.org/10.1038/s41421-024-00662-3