糖尿病（DM）是一種常見的慢性疾病，是環境和遺傳相互作用的結果，考慮到胰島素的分泌是否少于需要或使用是否無效，主要分為兩大類型：1型糖尿病和2型糖尿病。據估計，從2012年到2015年，全球因糖尿病造成的經濟負擔達 8250 億美元，死亡人數達380萬。

根據糖尿病的類型、發病機制和并發癥（稱為糖尿病相關疾病（DMRC）），人們提出了多種治療方法，如改變生活方式、口服藥物、胰島素治療，有時還進行胰島或全胰腺移植。盡管醫學在不斷進步，但治愈血糖水平升高和隨之而來的 DMRC 仍是我們要達到的目標。生物技術是各種疾病治療方法中舉足輕重的多學科領域，它在DM的不同治療方法中同樣發揮著令人印象深刻的作用。

生物技術在糖尿病最新治療方法中的作用

胰島素不足或缺陷是導致糖尿病的主要原因，因此胰島素療法成為糖尿病的有效治療方法。隨著時間的推移，通過生物技術改善胰島素治療正朝著改變作用期、耐久性和給藥途徑的方向發展。

2014年，歐盟批準了首個生物仿制胰島素。新形式的胰島素正在被開發為生物仿制胰島素，與參比產品相比，生物仿制胰島素更加復雜，具有相似的特性，成本更低，是生物技術在醫學領域的產出之一。

推出了各種胰島素給藥方式，如口服胰島素片、胰島素泵、胰島素吸入器和生物合成胰腺。連續皮下胰島素輸注用于模仿基礎胰島素分泌，通過一個小泵將特定劑量的胰島素輸送到人體。自動胰島素輸送系統是人工胰腺的機制，也稱為閉環葡萄糖系統。這些系統利用控制算法，根據當時的血糖水平自動調整胰島素的輸注量，從而提高了胰島素治療的療效和安全性。降低血清葡萄糖水平的波動一直是胰島素替代療法（IRT）的目標之一，作為智能系統的葡萄糖反應胰島素給藥技術的興起是胰島素替代療法的新方法。根據葡萄糖濃度改變胰島素類似物的結構和生物利用度，而無需外部監測，是這種新方法的前景所在。

干細胞移植是治療自身免疫性疾病的主要方法之一，據報道，干細胞移植是改善作為自身免疫性疾病的 1型糖尿病的一種實用方法。間充質干細胞（MSCs）和造血干細胞（HSCs）的聯合移植通過減少胰島素的每日總用量和HbA1c水平，改善了T1DM。

研究表明，間充質干細胞的分化可通過組織工程技術產生胰島素分泌細胞（IPCs）。支架可提供微環境，促進間充質干細胞向胰島細胞分化，提高代謝活性，產生胰島素和胰腺特異性轉錄因子，并防止細胞死亡。 如前所述，胰島移植作為一種基于細胞的療法被認為是治療糖尿病的一種方法，50%的接受干預的患者移植后胰島素獨立性可提高至5年。

基于這種方法的局限性，組織工程學需要為三維（3D）結構中的胰島素分泌細胞開發細胞外基質分子，使細胞更具活力和分泌胰島素的能力，并利用包囊技術限制宿主的免疫攻擊。目前有多種胰島包囊方法，包括宏觀、微觀和納米包囊以及生物打印，但這些方法都有其局限性，阻礙了在臨床階段的廣泛應用。

抗CD3單克隆抗體表明HbA1c水平有所改善，并且通過保留β細胞功能，在減少新發T1DM患者的外源性胰島素依賴性方面具有潛在作用。

腸道微生物群 (GM) 作為人類的第二基因組，在包括T1DM在內的許多疾病中發揮著至關重要的作用。根據證據結果，GM在T1DM中發生顯著改變。因此，可以通過糞便微生物群移植調節T1DM患者的腸道微生物群來改善胰島素抵抗和血糖控制。

研究已經使糖尿病的控制取得了顯著的進步。然而，盡管糖尿病的治療取得了顯著的進步，但糖尿病的管理和疾病的并發癥仍在研究中。由于成本高、復雜性和安全性不確定等原因，一些引入的方法并未得到很好的應用。

毫無疑問，基礎科學特別是神經科學和生物技術與內科的合作可以為內分泌疾病的治療創造更加光明的前景。通過精心設計的臨床試驗提出克服局限性的解決方案、優化、擴展和證明所提出方法的安全性是該領域研究的未來前景。在生物技術的基礎幫助下進行更多研究以獲得更先進的發現至關重要。

參考資料：Hajivalizadeh S, Akhondzadeh S. The Role of Biotechnology in Latest Therapeutic Approaches for Diabetes Mellitus. Avicenna Journal of Medical Biotechnology. 2024 Apr-Jun;16(2):66-67. DOI: 10.18502/ajmb.v16i2.14854. PMID: 38618507; PMCID: PMC11007373.

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