Dijabetes melitus odnosi se na niz metaboličkih poremećaja karakteriziranih visokom razinom glukoze u krvotoku, zbog poremećene proizvodnje inzulina u gušterači ili otpornosti na učinke inzulina u tijelu. Matične stanice su normalne tjelesne stanice koje se mogu razviti u niz drugih tipova stanica kako bi po potrebi nadopunile zalihe specijaliziranih stanica u tijelu. Istraživači prikupljaju odrasle matične stanice iz koštane srži i krvi pupkovine ili embrionalne matične stanice iz ljudskih embrija. Kada se koriste za liječenje dijabetesa, matične stanice mogu pomoći u obnavljanju proizvodnje inzulina u gušterači, povećati tjelesnu osjetljivost na inzulin i kontrolirati mnoge posljedične komplikacije nekontrolirane visoke razine glukoze u krvi, kao što su bolesti srca, zatajenje bubrega i periferna neuropatija. Liječenje dijabetesa matičnim stanicama djeluje tako da popravlja oštećena tkiva u gušterači, bubrezima i krvnim žilama te inhibira upalne kemikalije koje doprinose inzulinskoj rezistenciji.
Matične stanice potiču regeneraciju i proliferaciju beta stanica gušterače. Kada naiđu na područja oštećenja gušterače, mogu se razviti i sazrijeti u nove stanice gušterače. Osim toga, oslobađaju faktore rasta koji stimuliraju progenitorne stanice gušterače da se počnu razmnožavati kako bi popunile i popravile područja oštećenja. Regeneracija gušterače dovodi do obnavljanja normalne tjelesne proizvodnje inzulina. U kliničkoj studiji u Argentini, korištenje ovog tretmana za dijabetičare kojima je potreban inzulin omogućilo je oko 85% tih pacijenata da prestanu s injekcijama inzulina.
Inzulin se normalno veže na molekule inzulinskih receptora na površini stanica kako bi potaknuo te stanice da preuzmu glukozu iz krvi. Masno tkivo, ili masno tkivo, proizvodi proupalne spojeve, zvane citokini, koji se vežu na inzulinske receptore, čineći zahvaćene stanice nesposobnima reagirati na inzulin. Kako ova inzulinska rezistencija uzrokuje porast razine šećera u krvi, beta stanice gušterače povećavaju proizvodnju inzulina sve dok se ne počnu prerano istrošiti i umrijeti. Matične stanice imaju značajan kapacitet da spriječe proizvodnju citokina proizvodnjom inhibitornih spojeva, kao što je interleukin-10. Blokirajući proizvodnju proupalnih kemikalija, matične stanice omogućuju inzulinskim receptorima da zadrže svoju sposobnost vezanja na inzulin.
Osim toga, matične stanice mogu zamijeniti oštećene endotelne stanice koje oblažu unutarnje stijenke krvnih žila. Oni reagiraju na kemijske signale koje oslobađaju ozlijeđeni tjelesni organi tako što migriraju na područja oštećenja i transformiraju se u odgovarajuću stanicu kako bi zamijenili one koji su umrli. Nadalje, u slučajevima kronične boli uzrokovane oštećenjem perifernih živaca, liječenje matičnim stanicama potiče i ubrzava zacjeljivanje živaca i može smanjiti količinu boli koju pacijenti doživljavaju. Tipično liječenje dijabetesa matičnim stanicama uključuje primjenu nekoliko milijuna matičnih stanica svaki drugi dan tijekom tjedna.