Diabetes mellitus se nanaša na vrsto presnovnih motenj, za katere je značilna visoka raven glukoze v krvnem obtoku zaradi oslabljene proizvodnje inzulina v trebušni slinavki ali odpornosti na učinke insulina v telesu. Matične celice so normalne telesne celice, ki se lahko razvijejo v številne druge vrste celic, da bi po potrebi napolnile zalogo specializiranih celic v telesu. Raziskovalci zbirajo odrasle matične celice iz kostnega mozga in popkovnične krvi ali embrionalne matične celice iz človeških zarodkov. Če se uporabljajo za zdravljenje sladkorne bolezni, lahko matične celice pomagajo obnoviti proizvodnjo insulina v trebušni slinavki, povečati občutljivost telesa na inzulin in nadzorovati številne posledične zaplete nenadzorovane visoke ravni glukoze v krvi, kot so bolezni srca, odpoved ledvic in periferna nevropatija. Zdravljenje sladkorne bolezni z matičnimi celicami deluje tako, da popravi poškodovana tkiva v trebušni slinavki, ledvicah in krvnih žilah ter zavira vnetne kemikalije, ki prispevajo k odpornosti proti insulinu.
Matične celice spodbujajo regeneracijo in proliferacijo beta celic trebušne slinavke. Ko naletijo na področja poškodbe trebušne slinavke, se lahko razvijejo in dozorijo v nove celice trebušne slinavke. Poleg tega sproščajo rastne faktorje, ki spodbujajo matične celice trebušne slinavke, da se začnejo razmnoževati, da zapolnijo in popravijo poškodovana območja. Regeneracija trebušne slinavke vodi do ponovne vzpostavitve normalne proizvodnje insulina v telesu. V klinični študiji v Argentini je uporaba tega zdravljenja pri bolnikih s sladkorno boleznijo, ki potrebujejo inzulin, približno 85 % teh bolnikov omogočila prenehanje injiciranja insulina.
Inzulin se običajno veže na molekule inzulinskega receptorja na površini celic, da spodbudi te celice, da vzamejo glukozo iz krvi. Maščobno tkivo proizvaja protivnetne spojine, imenovane citokini, ki se vežejo na insulinske receptorje, zaradi česar se prizadete celice ne morejo odzvati na insulin. Ker ta insulinska rezistenca povzroči zvišanje ravni sladkorja v krvi, beta celice trebušne slinavke povečajo proizvodnjo insulina, dokler se ne začnejo prezgodaj obrabljati in odmirati. Matične celice imajo pomembno sposobnost preprečevanja proizvodnje citokinov s proizvodnjo inhibitorskih spojin, kot je interlevkin-10. Z blokiranjem proizvodnje pro-vnetnih kemikalij matične celice omogočajo insulinskim receptorjem, da ohranijo svojo sposobnost vezave na insulin.
Poleg tega lahko matične celice nadomestijo poškodovane endotelijske celice, ki obdajajo notranje stene krvnih žil. Odzovejo se na kemične signale, ki jih sproščajo poškodovani telesni organi, tako da se preselijo na poškodovana območja in se preoblikujejo v ustrezno celico, ki nadomesti tiste, ki so umrle. Poleg tega v primerih kronične bolečine zaradi poškodbe perifernih živcev zdravljenje z matičnimi celicami povzroči in pospeši celjenje živcev ter lahko zmanjša količino bolečine, ki jo občutijo bolniki. Tipično zdravljenje sladkorne bolezni z matičnimi celicami vključuje dajanje več milijonov matičnih celic vsak drugi dan v enem tednu.