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1型糖尿病干细胞疗法黄金模型免疫缺陷+STZ小鼠模型的介绍与应用

2025-08-01     来源:本站     点击次数:48

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1 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2 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3 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4 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5 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。

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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.

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