免疫缺陷+STZ：1型糖尿病干细胞疗法黄金模型


1型糖尿病（Type1 diabetes mellitus，T1DM），也叫胰岛素依赖型糖尿病（Insulin dependent diabetes mellitus，IDDM）或青少年糖尿病，是一种自身免疫性疾病，多发生在儿童和青少年时期。其根本原因是负责产生胰岛素的胰岛β细胞被自体免疫系统错误地破坏，导致胰岛素分泌不足，以至于机体处于长期高血糖状态。


链脲佐菌素（Streptozotocin，STZ）是链球菌来源的天然产物，是目前最为广泛应用的糖尿病诱导药物。STZ主要通过葡萄糖转运蛋白2（GLUT-2）转运到胰腺β细胞，导致其DNA发生烷基化引起毒性，致使β细胞无法分泌胰岛素，因而出现1型糖尿病症状。STZ注射一般有两种方式，一是单次大剂量注射，该方法注射操作方便省力，用药节约，但模型的成模率不是很高；另一种为多次低剂量注射STZ，低剂量注射逐步损伤胰岛细胞，可引发自身对胰岛的免疫应答，最终使模型动物血糖调节失代偿，出现多饮、多尿、血糖持续偏高的1型糖尿病症状。


图 STZ诱导糖尿病模型[1]


目前，1型糖尿病的治疗主要依靠胰岛素治疗，但胰岛素治疗不能从根本上治愈T1DM，多数患者仍面临血糖控制不佳、慢性并发症发生等问题。研究人员始终致力于寻找和开发更具特异性的针对T1DM病理机制的治疗方案，期望能够预防或逆转T1DM潜在的自身免疫过程，恢复β细胞功能，提高患者生活质量，减少并发症发生。


胰岛移植是一种具有治愈潜力的治疗策略，可使患者摆脱外源性胰岛素依赖，恢复内源性血糖调节能力。几十年来，胰岛移植治疗糖尿病虽已取得较好的临床疗效，但碍于人胰腺供体短缺，胰岛移植难以在临床上大规模推广应用。


近年来，随着干细胞生物学的发展，人多能干细胞（hPSC）因具备无限增殖能力及向功能性胰岛细胞分化的潜能，被认为是解决胰岛供体短缺、实现糖尿病根治的有力候选。


2025年4月23日，上海长征医院殷浩团队宣布通过干细胞再生移植疗法治愈了多位1型糖尿病患者，其研发的“异体人再生胰岛注射液（E-islet 01）”获国家药监局临床试验默示许可，成为全球第二个、中国首个进入临床试验的异体通用型再生胰岛产品。


2025年4月29日，福泰宣布其干细胞疗法Zimislecel（VX-880）已启动关键3期试验，计划2026年申请在美欧英上市。该疗法是一种同种异体干细胞再生疗法，通过iPSC技术生成胰岛素分泌细胞，通过静脉输注将这些工程化的胰岛细胞植入患者的肝脏区域，旨在恢复患者自身胰岛素生产能力，消除对外源胰岛素的需求。




南模生物T1D模型及药效评估


在动物体内精确模拟人类疾病，对于深入解析糖尿病的发病机制、加速新型药物及疗法的开发与验证至关重要。 南模生物利用重度免疫缺陷小鼠M-NSG和大鼠 M-SRG，通过注射STZ成功构建了1型糖尿病模型。该模型能够安全、高效地评估人源胰岛素细胞（如由hiPSC分化而来）在肾包膜下移植或肝内移植等策略下，治疗1型糖尿病的长期疗效、安全性和功能性。

/ STZ诱导的M-NSG小鼠1型糖尿病模型及药效评价/


图1 通过在M-NSG小鼠腹腔中注射STZ，构建1型糖尿病模型。结果显示，STZ诱导后，模型组小鼠血糖升高，体重下降。


图2 M-NSG小鼠1型糖尿病模型药效评价。



/STZ诱导的M-SRG大鼠1型糖尿病模型及药效评价/




图3 通过在M-SRG大鼠腹腔中注射STZ，构建1型糖尿病模型。结果显示，STZ诱导后，模型组大鼠血糖升高，体重下降。



图4 M-SRG大鼠1型糖尿病模型药效评价。结果显示，治疗组血糖和体重均有所改善。






Reference：

[1] Vieira R, Souto SB, Sánchez-López E, et al. Sugar-Lowering Drugs for Type 2 Diabetes Mellitus and Metabolic Syndrome-Strategies for In Vivo Administration: Part-II. J Clin Med. 2019;8(9):1332.



关于我们


上海南方模式生物科技股份有限公司（Shanghai Model Organisms Center, Inc.，简称"南模生物"），成立于2000年9月，是一家上交所科创板上市高科技生物公司（股票代码：688265），始终以编辑基因、解码生命为己任，专注于模式生物领域，打造了以基因修饰动物模型研发为核心，涵盖多物种模型构建、饲养繁育、表型分析、药物临床前评价等多个技术平台，致力于为全球高校、科研院所、制药企业等客户提供全方位、一体化的基因修饰动物模型产品解决方案。




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