不同微環(huán)境對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為產(chǎn)胰島素細(xì)胞的影響.pdf

1、糖尿病是常見的慢性疾病，全世界患病率約6％?；颊叱Ｐ枰K身注射胰島素治療，但胰島素注射療法對血糖的控制并不理想,無法阻止糖尿病腎病、冠心病、糖尿病眼病等并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展。最近幾年胰島移植的成功表明了通過補(bǔ)充缺乏的β細(xì)胞可以治愈糖尿病。但供體來源缺乏和移植排斥阻礙了胰島細(xì)胞移植的廣泛應(yīng)用。
　　干細(xì)胞作為一類具有極強(qiáng)自我更新及多向分化潛能的細(xì)胞，已經(jīng)逐漸成為人們尋找胰島β細(xì)胞替代物的新的細(xì)胞資源。由于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）具

2、有多向分化和很強(qiáng)的增殖能力，具有用于細(xì)胞治療的巨大潛能。它們可以分化為神經(jīng)細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、心肌細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和產(chǎn)胰島素細(xì)胞等。但是由骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化而來的產(chǎn)胰島素細(xì)胞（IPCs），其胰島素分泌量不足正常胰腺β細(xì)胞的1％。如何促進(jìn)MSCs分化為較成熟的IPCs成為亟待解決的關(guān)鍵問題。目前認(rèn)為其分化機(jī)制，主要是微環(huán)境因素通過一定的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路傳遞，轉(zhuǎn)錄因子抑制或激活，啟動關(guān)鍵基因表達(dá)的結(jié)果。
　　本研究

3、的目標(biāo)是：探索不同微環(huán)境下對大鼠MSCs體外分化為IPCs的影響，在糖尿病大鼠體內(nèi)微環(huán)境下MSCs是否還可以分化為IPCs，為糖尿病細(xì)胞替代治療提供理想的種子細(xì)胞。
　　大鼠MSCs的體外分離培養(yǎng)和生物學(xué)特征：利用貼壁法分離純化大鼠MSCs，傳代培養(yǎng)于含10％胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液中；通過倒置顯微鏡、電鏡、免疫細(xì)胞化學(xué)分析大鼠MSCs的生物學(xué)特征。結(jié)果顯示原代和傳代培養(yǎng)MSCs均保持較強(qiáng)的增殖能力，形態(tài)為均一的成纖維樣細(xì)胞。超微

4、結(jié)構(gòu)顯示了干細(xì)胞的幼稚特征，免疫細(xì)胞化學(xué)顯示CD34陰性，CD44陽性。結(jié)論：采用我們的方法，可以獲得生長穩(wěn)定，擴(kuò)增較快和純度較高的MSCs。
　　不同微環(huán)境對大鼠MSCs體外分化為IPCs的影響：采用第三代MSCs,用不同的微環(huán)境進(jìn)行誘導(dǎo)，對照組誘導(dǎo)劑為含有角朊細(xì)胞生長因子、胰島素鐵硒傳遞蛋白（ITS）、尼克酰胺的無血清DMEM/F12培養(yǎng)基、實(shí)驗(yàn)組在對照組基礎(chǔ)上添加胰腺條件培養(yǎng)液；對誘導(dǎo)后細(xì)胞進(jìn)行光、電鏡觀察，雙硫腙和免疫細(xì)胞

5、化學(xué)等進(jìn)行鑒定,并行體外葡萄糖刺激實(shí)驗(yàn),測定細(xì)胞分泌胰島素及C-肽功能。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組及對照組均可誘導(dǎo)分化為IPCs，但實(shí)驗(yàn)組分化而成的IPCs在數(shù)量及功能上均好于對照組。結(jié)論：大鼠胰腺提取物模擬的微環(huán)境能促進(jìn)大鼠MSCs體外誘導(dǎo)分化為較高質(zhì)量的IPCs。
　　在糖尿病大鼠體內(nèi)微環(huán)境下MSCs分化為IPCs的潛能：通過腹腔注射鏈脲佐菌素（STZ）誘導(dǎo)健康SD大鼠建立糖尿病模型；將MSCs及由MSCs誘導(dǎo)分化來的IPCs注射到糖尿

6、病模型大鼠的腎包膜下，檢測移植前后血糖、體重、尿量、生存時間變化，當(dāng)移植大鼠血糖開始下降后，行荷移植物腎切除術(shù)去除移植物，繼續(xù)觀察血糖變化，看是否有血糖反跳，以評價其治療糖尿病的效果，結(jié)合標(biāo)本免疫組織化學(xué)染色，觀察移植入的MSCs在糖尿病大鼠體內(nèi)是否分化為IPCs。結(jié)果：將MSCs及IPCs移植到大鼠腎包膜下后，大鼠的血糖水平下降，糖尿病癥狀得到控制，生存時間明顯延長。免疫組化顯示移植入的MSCs分化為胰島素染色陽性細(xì)胞。結(jié)論：在糖尿病