糖尿病作为一种全球性慢性代谢疾病，长期困扰着数亿患者及其家庭。国际糖尿病联盟(IDF)数据显示，截至2025年，全球糖尿病患者已超过6亿，其中中国患者数量持续居于高位。传统治疗如胰岛素注射和口服药物虽能缓解症状，却无法逆转疾病的核心病理——胰岛β细胞功能丧失或破坏。胰岛移植一度被视为最有希望实现“治愈”的途径，然而供体匮乏、免疫排斥及移植物存活率低等现实问题，严重制约了其广泛应用。
近年来，再生医学的快速发展，特别是诱导多能干细胞(iPSC)技术的突破，为这一领域带来了前所未有的希望。人诱导多能干细胞(hiPSC)具备无限增殖与多向分化潜能，成为构建类器官、模拟人体器官结构与功能的理想平台。hiPSC来源的胰岛类器官不仅在基础机制研究中成果频出，更在疾病建模与细胞治疗方面展现出广阔前景。本文结合2025年最新科研进展，系统阐述hiPSC胰岛类器官的技术路线、服务生态与未来发展方向。
一、2025年研究前沿：血管化胰岛类器官迈入功能成熟新阶段
2025年，糖尿病再生治疗领域取得多项关键进展。5月23日，国际权威期刊《Developmental Cell》发表了德国马克斯・德尔布吕克中心Maike Sander教授团队的研究成果，该研究首次构建出具备完整血管网络的hiPSC来源胰岛类器官，成功突破了传统类器官中β细胞发育滞缓、胰岛素分泌功能不足的技术瓶颈。
1. 血管化：解锁胰岛功能的关键密码
在生理状态下，胰岛组织富含密集的毛细血管网，这些血管不仅承担氧气与营养输送功能，还通过分泌BMP4等细胞因子直接参与β细胞的成熟与功能调节。Maike Sander团队通过共培养人血管内皮细胞与成纤维细胞，在类器官内部建立起仿生三维血管结构，并历经五年培养基体系优化，实现以下两大突破：
(1)结构支持：内皮细胞与成纤维细胞协同构建细胞外基质(ECM)，形成类似天然胰腺的物理支架。
(2)信号调控：血管内皮细胞分泌的BMP4蛋白直接激活β细胞中关键成熟基因，显著增强葡萄糖刺激下的胰岛素分泌能力。
实验结果表明，血管化胰岛类器官在高糖环境中的胰岛素释放量远超未血管化模型，β细胞成熟标志物表达水平接近人体原位胰岛。在糖尿病模型小鼠中，移植血管化类器官的小鼠血糖在两周内显著下降，部分个体于第19周实现血糖完全正常化，且未出现移植物萎缩或明显免疫排斥。
血管化胰岛类器官的构建
2. 中国团队的同步突破：个性化治疗迈向临床
同一时期，中国科研团队也在该领域实现重要突破。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心与海军军医大学上海长征医院联合团队，利用患者自体iPSC来源的胰岛组织，使一名2型糖尿病患者在不依赖外源胰岛素的情况下，血糖稳定维持达33个月。该成果于2024年在《Cell Discovery》发表，并于2025年获得进一步临床验证与推广，标志着个体化胰岛治疗正式从实验室研究迈向临床实践。
这些成果不仅验证了hiPSC衍生胰岛类器官的治疗潜力，也凸显了血管化策略在类器官功能成熟中的关键地位。随着工程化微环境技术的不断完善，“人造胰岛”有望在未来真正替代受损的天然胰岛，为糖尿病患者带来根本性治疗转机。
二、hiPSC构建胰岛类器官的技术解析
在上述科研突破的带动下，hiPSC来源的胰岛类器官的技术路径日益清晰。该技术通过体细胞(如皮肤或血细胞)重编程获得多能干细胞，再经定向诱导分化形成目标类器官。构建过程的关键在于精准模拟体内胰岛发育过程，分阶段调控细胞命运，并构建支持性的功能微环境。核心技术环节包括：
(1)hiPSC定向分化：通过阶段化诱导方案，激活关键信号通路，引导hiPSC向内胚层谱系分化，形成包含β细胞、α细胞、δ细胞等多种胰岛细胞类型的类器官。
(2)功能验证体系：借助葡萄糖刺激实验评估胰岛素分泌动态，结合单细胞测序分析细胞组成异质性，并通过免疫荧光染色明确各类细胞的空间分布特征。
(3)血管化与功能成熟：引入内皮细胞共培养系统，优化培养基组分，促进类器官结构完整与分泌功能成熟
在这一技术体系中，企业服务平台成为推动科研与转化的重要支撑。以盛合瑞生物公司为例，作为专注于类器官研发与生产的企业，该公司已成功完成了hiPSC来源胰岛类器官的构建及鉴定。盛合瑞生物采用分步诱导策略生成与人体胰岛细胞类型及比例几乎完全一致的胰岛类器官，并通过葡萄糖低糖和高糖刺激实验、单细胞测序与免疫荧光染色等技术进行了多功能验证。同时在动物实验上，也展现出了很好的控制血糖的能力。研究人员可利用该公司提供的hiPSC源性胰岛类器官模拟糖尿病的病理过程，探索新型药物或基因治疗策略;制药企业则可借助hiPSC源性胰岛类器官，加速糖尿病治疗相关化合物的评估流程，从而提升研发效率。
盛合瑞生物公司也在积极准备iPSC诱导导分化胰岛类器官治疗糖尿病的临床研究的申报工作，该公司主要技术优势在于：
盛合瑞生物建立了高效的人外周血单核细胞(PBMC)来源 iPSC 重编程体系，实现了便捷、安全的体细胞重编程与 iPSC 建系;
盛合瑞生物开发了低成本、规模化扩增 iPSC 的培养工艺，显著降低了细胞制备成本，支持稳定高效的干细胞增殖;
盛合瑞生物实现了大规模三维(3D)诱导分化技术，可稳定、高效地生成具有葡萄糖响应功能的胰岛 类器官;
盛合瑞生物具备调控分化体系中功能性 β 细胞的比例的能力，最终获得高纯度、具有成熟胰岛素分泌能力的细胞群;
盛合瑞生物构建的hiPSC源胰岛类器官
三、未来展望
2025年的研究成果显示，hiPSC衍生胰岛类器官已逐步跨越概念验证阶段，进入功能优化与临床转化的关键时期。血管化技术的突破不仅提升了类器官的成熟度与稳定性，也进一步揭示了微环境在器官发育中的核心地位。未来，随着组织工程、基因编辑与人工智能等技术的深度融合，人造胰岛有望实现完全个体化定制、免疫兼容与长期功能维持，最终成为糖尿病治疗的常规选项之一。
