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背景糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一种高发病率、高死亡率的慢性代谢性疾病。近年来,以干细胞为基础的DM治疗显示出巨大的潜力。干细胞可分化为包括胰岛素分泌细胞(insulin-producing cells,IPCs)在内的多种细胞,本论文进一步研究脐带来源的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)体外诱导为IPCs的可行性,为干细胞的临床治疗提供依据。另外,我们还对已发表的临床研究进行了系统回顾和荟萃分析,以评估干细胞治疗1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的疗效和安全性。方法本研究分为两部分,实验部分及荟萃分析部分。第一部分即实验部分,我们对脐带MSCs进行分离培养及鉴定,在一定条件下进行成IPCs定向诱导分化,利用双硫腙染色及实时荧光定量PCR技术对诱导的细胞进行鉴定。第二部分即荟萃分析部分,计算机检索Pub Med、Cochrane Central Register ofControlled Trials、EMBASE和Clinical Trials.gov数据库及手工检索,以“diabetes mellitus”,“hyperglycemia”,“stem cells”,“progenitor cells”,“hematopoietic stem cells”,“mesenchymal stem cells”,“bone marrow mononuclear cells”和“cell therapy”为关键词,收集截止至2018年11月的所有研究。按照拟定的纳入排除标准进行文献筛选及质量评价,当无显著的异质性时我们采用95%可信区间(confidence interval,CI)的固定效应模型,否则,采用随机效应模型统计分析。结果第一部分:脐带来源的MSCs体外培养可见呈纤维状或梭状,高表达CD90、CD105、CD73,不表达HLA-DR、CD45、CD34、CD19、CD11b,在体外可定向分化为成骨细胞、脂肪细胞。MSCs成IPCs诱导28天后可见胰岛样细胞集落,双硫腙染色呈棕红色,胰岛β细胞相关基因如Insulin的m RNA表达增强。第二部分:荟萃分析显示21项研究符合我们的纳入标准,包括10项T1DM研究(患者226例)和11项T2DM研究(患者386例)。干细胞治疗可改善T1DM患者的C肽(平均差(mean difference,MD),0.41;95%CI,0.06～0.76)及糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,Hb A1c)(MD,-3.46;95%CI,-6.01～-0.91)水平。对T2DM患者,干细胞治疗后C肽(MD,0.33;95%CI,0.07～0.59)、Hb A1c(MD,-0.87;95%CI,-1.37～-0.37)、胰岛素的需要量(MD,-35.76;95%CI,-40.47～-31.04)均明显改善,但患者的空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)水平(MD,-0.52;95%CI,-1.38～0.34)无明显变化。亚组分析显示经骨髓造血干细胞(bone marrow hematopoietic stem cells,BM-HSCs)治疗的T1DM患者Hb A1c和C肽水平明显改善;而MSCs组无明显变化。在T2DM患者中,MSCs治疗后Hb A1c和胰岛素的需要量明显减少;经骨髓单个核细胞(bone marrow mononuclear cells,BM-MNCs)治疗后,患者胰岛素需求量和C肽水平均有明显改善。结论脐带来源的MSCs在体外可分化为IPCs,有可能成为DM干细胞替代治疗的优秀候选。荟萃分析的结果表明干细胞对DM治疗是一种相对安全有效的方法。BM-HSCs在治疗T1DM方面优于MSCs,在T2DM中,MSCs和BM-MNCs移植均显示了良好的治疗效果。