MAFA-PDX1过表达慢病毒感染人脐带间充质干细胞向胰岛素分泌细胞的分化

背景:干细胞来源胰岛β细胞移植被认为是治疗1型糖尿病的有效手段。人脐带间充质干细胞是理想的细胞来源,但其向胰岛β细胞分化的效率不高。目的:研究MAFA、PDX1修饰促进人脐带间充质干细胞向胰岛素分泌细胞分化的潜能。方法:构建MAFA-PDX1过表达慢病毒载体,用细胞形态学、RT-qPCR法、双硫腙染色比较3种方案[方案A:单纯慢病毒组;方案B:先药物(尼克酰胺、β-巯基乙醇)诱导再加慢病毒组;方案C:慢病毒和药物诱导同时进行组]诱导人脐带间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞的效率和潜能。结果与结论:(1)细胞形态学改变:经3种方案诱导后细胞形态均发生了改变,方案B在诱导第11天细胞聚集生长最为明显,出现聚集生长的胰岛样细胞团;(2)RT-qPCR检测胰岛相关基因的表达差异:同一诱导时间点3种方案横向比较,在诱导第5天,方案C的MAFA和PDX1基因表达量最高,方案B的GCG基因表达量最高;在诱导第11天,方案B的MAFA、PDX1基因表达量以及INS和GLUT2基因表达量最高;(3)双硫腙染色鉴定锌离子:3种方案诱导第11天部分细胞被双硫腙染成棕红色,其中方案B中部分小岛状细胞被染成棕红色,颜色较深(阳性表达);(4)结果表明,MAFA和PDX1共过表达可促进人脐带间充质干细胞向胰岛素分泌细胞分化;MAFA-PDX1基因修饰联合药物诱导方案优于单纯基因修饰方案。

重编程诱导犬脂肪间充质干细胞向胰岛素分泌细胞分化

本研究旨在利用转基因技术诱导脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,AMSCs)分化为胰岛素分泌细胞(insulin producing cells,IPCs),通过干细胞疗法达到临床治疗糖尿病的目的。本试验首先验证了Hnf1b基因在体外诱导犬AMSCs向IPCs分化中的作用,在此基础上联合胰岛细胞发育过程中起关键作用的级联调控因子Pdx1、Ngn3、Pax4、Nkx6.1,组成三种不同的多基因共表达腺病毒感染犬AMSCs,重编程其向IPCs分化,通过检测筛选出最佳诱导组合。结果表明,Hnf1b基因对体外诱导犬AMSCs向IPCs分化具有促进作用。pAdEasy-Hnf1b-Pdx1-Ngn3(A)、pAdEasy-Hnf1b-Pdx1-Ngn3-Pax4(B)、pAdEasy-Hnf1b-Pdx1-Ngn3-Nkx6.1(C)三种组合的多基因共表达腺病毒载体,在感染犬AMSCs 25 d后,A、B、C三组均形成胰岛样细胞团,且B组数量最多,双硫腙染色着色最深;高糖刺激下B组的胰岛素分泌量极显著高于A组和C组。A、B、C三组的胰岛细胞发育相关基因表达量显著升高;B组Pdx1基因的表达量显著高于A组和C组,Pcsk1基因表达量极显著高于C组;Ins基因的表达量显著高于A组。综上所述,Hnf1b基因对体外诱导犬AMSCs向IPCs分化具有促进作用,Hnf1b、Pdx1、Ngn3和Pax4基因联合诱导效率最佳。该研究结果为探究干细胞向IPCs分化的更高效方法提供新参考,也为糖尿病的临床治疗提供新思路。

Pdx-1、Ngn3联合MafA诱导干细胞分化为胰岛素分泌细胞移植治疗1型糖尿病大鼠的效果

目的通过胰十二指肠同源盒1(Pdx-1)、神经元素3(Ngn3)联合V型肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源基因A(MafA)共转染大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)诱导分化为胰岛素分泌细胞(IPCs),移植治疗1型糖尿病大鼠并观察其疗效。方法Pdx-1、Ngn3和MafA共转染BMSCs诱导为IPCs,链脲佐菌素(STZ)制备45只1型糖尿病SD大鼠模型,BMSCs组(15只)肾被膜下移植2×10^(6) BMSCs,IPCs组(15只)大鼠肾被膜下移植2×10^(6) IPCs,sham-operation组(15只)大鼠肾被膜下注入等量生理盐水,另取15只健康SD大鼠肾被膜下注入等量生理盐水作为normal组。监测各组大鼠移植第0、7、14、21、28 d空腹血糖及体重;第21天对各组大鼠均行葡萄糖耐量试验;第28天取各组大鼠肾脏组织进行免疫组化。结果BMSCs和IPCs组大鼠血糖随时间下降,移植第21天两组大鼠空腹血糖低于移植第0天,且均低于同期sham-operation组(P<0.05),移植第28天IPCs组大鼠空腹血糖低于BMSCs组(P<0.05)。糖尿病大鼠中IPCs组和BMSCs组腹腔葡萄糖耐量实验曲线下面积小于sham-operation组,且IPCs组曲线下面积最小(P<0.05)。BMSCs组和IPCs组大鼠肾脏组织可见棕色荧光的胰岛素表达,且IPCs组胰岛素荧光光密度高于BMSCs组(P<0.05)。结论Pdx-1-Ngn3联合MafA诱导BMSCs形成的IPCs移植后在糖尿病大鼠体内可降低糖尿病大鼠的空腹血糖。

保护1型糖尿病患者胰岛细胞功能的新方法

1型糖尿病是一种慢性自身免疫性疾病,患者的胰岛B细胞功能逐渐丧失,导致无法自行分泌胰岛素,终身依赖外源性胰岛素治疗。为了寻找更好的治疗方法,保护胰岛B细胞功能成为研究的主要方向。近期,多项研究针对不同药物在1型糖尿病患者中的疗效进行了探索,为胰岛细胞功能保护带来了新的希望。

积雪草酸通过调控TNF-α/Mfn2通路改善2型糖尿病β细胞胰岛素分泌功能

目的:研究积雪草酸改善2型糖尿病β细胞功能的作用及分子机制。方法:利用高脂饲料和链脲佐菌素构建2型糖尿病小鼠模型,评估不同浓度积雪草酸对2型糖尿病小鼠血糖调节作用,筛选积雪草酸最佳治疗浓度。体外采用棕榈酸处理小鼠胰岛构建2型糖尿病胰岛模型。针对积雪草酸处理后体内、外胰岛模型,利用酶联免疫吸附试验检测胰岛β细胞葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)功能、胰岛内肿瘤坏死因子(TNF)α、白介素(IL)6含量,紫外分光光度法检测胰岛内腺苷三磷酸(ATP)含量,蛋白质印迹法检测胰岛β细胞成熟标志蛋白尿皮质素(Ucn)3及线粒体融合蛋白(Mfn)2表达变化。采用小干扰RNA干扰Mfn2或加用TNF-α处理胰岛后,考察积雪草酸对Ucn3表达及GSIS功能的调控作用。结果:体内实验显示,25 mg·kg^(-1)·d^(-1)积雪草酸具有较好的降糖效果,并改善稳态模型评价β细胞指数。积雪草酸可增加Mfn2和Ucn3蛋白表达,改善体内、外糖尿病模型β细胞GSIS功能(均P<0.05)。体外实验显示,积雪草酸可改善2型糖尿病胰岛ATP生成量(P<0.05);干扰Mfn2阻断积雪草酸对Ucn3和GSIS的上调作用。积雪草酸可抑制糖尿病胰岛TNF-α生成(P<0.05),逆转TNF-α所导致的Mfn2及Ucn3蛋白表达下调。结论:积雪草酸能改善2型糖尿病β细胞胰岛素分泌功能,其机制可能与调控TNF-α/Mfn2通路维持β细胞成熟有关。

替米沙坦通过直接抑制Kv2.1通道促进离体大鼠的胰岛素分泌

目的研究替米沙坦促进大鼠胰岛素分泌作用相关的信号通路。方法(1)分离成年Wistar大鼠胰腺获得胰岛和胰岛细胞,通过胰岛素分泌实验观察药物对胰岛素分泌的影响,通过钙成像实验和全细胞膜片钳技术观察药物对β细胞内Ca^(2+)浓度的变化和对离子通道的作用。(2)使用过表达电压门控性钾(voltage-gated potassium channel,Kv)通道2.1亚型(Kv2.1)的慢病毒转染中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞构建CHO-Kv2.1细胞系,使用膜片钳技术观察替米沙坦对Kv2.1通道的直接作用。结果缬沙坦和厄贝沙坦无类似替米沙坦的高糖浓度下促胰岛素分泌、升高β细胞内Ca^(2+)浓度和抑制β细胞的Kv通道等作用。过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)阻断剂GW9662亦未阻断替米沙坦的上述作用。而替米沙坦可以浓度依赖性地抑制CHO-Kv2.1细胞的Kv2.1通道电流。结论替米沙坦的促胰岛素分泌作用可能与血管紧张素Ⅱ-1型(angiotensin II type 1,AT-1)受体和PPARγ无关,但至少与对Kv2.1通道的直接抑制作用有关。

细胞衰老与2型糖尿病胰岛B细胞功能障碍的研究进展

细胞衰老指有复制能力的细胞在应激诱导后发生永久性细胞周期阻滞,是人体衰老的重要病理机制。T2DM是一种增龄性疾病,好发于老年人群。细胞衰老与T2DM的发生关系密切:一方面,细胞衰老导致胰岛素抵抗和胰岛B细胞功能障碍;另一方面,糖脂毒性及炎症微环境等又会促进胰岛B细胞衰老和功能障碍。靶向细胞衰老的治疗可降低糖尿病发生风险,在糖尿病及其并发症的防治中具有重要意义。

维生素D对新发2型糖尿病患者胰岛β细胞早相分泌功能及胰岛素抵抗的影响

目的:观察补充维生素D对新发2型糖尿病患者胰岛β细胞早相分泌功能与胰岛素抵抗的作用。方法:抽取山东大学附属威海市立医院2019年1月~2022年2月80例新发2型糖尿病患者,经随机平行方法分为试验组和对照组,每组40例。对照组接受常规降糖治疗,试验组在对照组基础上给予骨化三醇,观察两组临床效果。结果:①治疗前两组空腹血糖(FBG)、餐后2 h血糖(2 hPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)比较差异无统计学意义(P>0.05);治疗后试验组FBG、2 hPG、HbA1c控制情况均明显优于对照组(P<0.05)。②治疗前两组空腹胰岛素、血清25-羟维生素D[25-(OH)D]及稳态模型胰岛β细胞功能指数(HOMA-β)和稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)比较差异无统计学意义(P>0.05);治疗后试验组上述指标均明显优于对照组(P<0.05)。结论:新发2型糖尿病患者维生素D缺乏/不足则会造成胰岛素β细胞早相分泌功能降低和胰岛素抵抗情况,所以需要及时补充维生素D改善上述情况并有效控制患者的血糖水平。

黄连化浊胶囊对分泌及Ras相关GTP酶1A敲除诱导的外被蛋白Ⅱ功能障碍胰岛β细胞内质网应激的干预效果

目的考察黄连化浊胶囊对分泌及Ras相关GTP酶1A(sar-1A)敲除诱导的外被蛋白Ⅱ(COP-Ⅱ)功能障碍胰岛β细胞内质网应激的干预效果。方法将小鼠胰岛β细胞Min6分为空白组(Min6细胞无任何干预)、阴性对照(NC)组(Min6细胞转染sar-1A-NC-siRNA)及sar-1A siRNA组(Min6细胞转染sar-1A siRNA)。收集sar-1A siRNA转染的Min6细胞,分为空白血清组(用含10%大鼠空白血清的培养基培养),5%、10%、20%黄连化浊胶囊组(分别用含5%、10%、20%黄连化浊胶囊含药血清的培养基培养),以及罗格列酮组(用含10%罗格列酮含药血清的培养基培养)。采用qPCR检测Min6细胞中sar-1A miRNA的表达、免疫荧光法检测sec31蛋白的表达,蛋白质印迹法检测胰岛素原、磷酸化真核翻译起始因子2α(p-eIF2α)、C/EBP同源蛋白(CHOP)、X盒结合蛋白1(XBP1)、肌醇需求酶1(IRE1)、X盒(X-box)蛋白的表达。结果空白组与NC组Min6细胞中sar-1A mRNA、sec31蛋白及胰岛素原、p-eIF2α、CHOP、XBP1、IRE1、X-box蛋白表达差异均无统计学意义(P均>0.05);与NC组相比,sar-1A siRNA组Min6细胞中sar-1A mRNA、sec31蛋白及胰岛素原和X-box蛋白表达均降低(P均<0.05),p-eIF2α、CHOP、XBP1、IRE1蛋白表达均升高(P均<0.05)。与空白血清组相比,5%、10%、20%黄连化浊胶囊组及罗格列酮组Min6细胞中sar-1A mRNA表达均升高(P均<0.05),5%、10%、20%黄连化浊胶囊组Min6细胞中sar-1A mRNA表达逐渐升高,各组间差异均有统计学意义(P均<0.05)。空白血清组与5%黄连化浊胶囊组Min6细胞中sec31蛋白及胰岛素原、p-eIF2α、CHOP、XBP1、IRE1、X-box蛋白表达差异均无统计学意义(P均>0.05);与5%黄连化浊胶囊组相比,10%、20%黄连化浊胶囊组及罗格列酮组Min6细胞中sec31蛋白和胰岛素原表达均增加(P均<0.05),p-eIF2α、CHOP、XBP1、IRE1、X-box蛋白表达均降低(P均<0.05)。结论sar-1A敲除后胰岛β细胞存在COP-Ⅱ功能障碍,黄连化浊胶囊能够降低sar-1A敲除后胰岛β细胞的内质网应激水平。

利用药物抑制人类EZH2可在体外促进胰腺导管祖细胞变成分泌胰岛素的β细胞样细胞

据Marikar SN 2023年6月12日[Clin Epigenetic,2023,15(1):101-101.]报道,澳大利亚贝克心脏病与糖尿病研究所的研究人员发现,来自人类胰腺的导管祖细胞可以通过抑制EZH2酶的药物刺激再生β细胞样细胞(beta-like cell),从而为糖尿病患者提供治疗的新希望。1型糖尿病患者中,β细胞的损伤和破坏意味着胰腺产生很少的胰岛素或没有产生胰岛素。这导致葡萄糖积聚在血液中而不是进入β细胞。这种血液中葡萄糖的堆积被称为高血糖症,身体无法利用葡萄糖作为能量。研究人员已投入了大量的时间和精力来研究替代方法,如细胞替代疗法和胰腺移植。由于捐赠器官短缺的严峻现实,这种潜在的选择受到了限制。在新的研究中,通过用小分子抑制剂刺激胰腺导管祖细胞这种方法来研究胰腺细胞的再生能力,作为一种替代策略来恢复糖尿病患者的胰岛素产生。这项新研究中使用的药物包括主要用作癌症治疗(在癌症中发现EZH2的过度表达)的EZH2抑制剂(GSK-126、EPZ6438)和一种已被测试用于治疗炎症疾病的天然衍生药物——雷公藤甲素(triptolide)。这项新的研究表明,经过重新编程的细胞能够产生胰岛素和关键功能,如在葡萄糖刺激下的胰岛素分泌。

体外诱导大鼠骨髓间质干细胞分化为胰岛素分泌细胞(英文)

目的探索大鼠骨髓间质干细胞体外诱导分化为胰岛素分泌细胞的方法。为解决胰岛移植物来源匮乏这一问题提供新的思路。方法 采用横向分化技术,将成年大鼠骨髓间质干细胞诱导成为胰岛素分泌细胞。间接免疫荧光法鉴定诱导前后细胞nestin、胰岛素、胰高血糖素、生长抑素及Pdx-1的表达,RT-PCR法检测诱导前后细胞nestin,胰岛素-1,葡萄糖转运子-2,葡萄糖激酶及其转录因子Isl-1,Pdx-1,Pax-4和Pax-6 mRNA的表达;测定24 h胰岛素分泌量和胰岛素刺激实验评价诱导前后细胞的功能。结果 诱导5 h,nestin阳性细胞为(44.6±7.3)％;诱导24 h,nestin阳性细胞增至(61.8±8.4)％;此后,nestin阳性细胞数目开始下降,诱导第14天后,nestin表达基本消失。诱导后的胰岛素分泌细胞可以表达胰岛素、胰高血糖素、生长抑素和Pdx-1等蛋白;表达胰岛素-1、葡萄糖转运子-2、葡萄糖激酶及其多种转录因子mRNA;胰岛素分泌量增加;胰岛素刺激实验反应敏感等。而诱导前MSCc不县备上述特点。结论 大鼠骨髓间质干细胞体外可以诱导成为胰岛素分泌细胞,为胰岛移植开辟新的研究思路。

番石榴酸对INS-1胰岛β细胞增殖、胰岛素合成与分泌的促进作用及其机制分析

目的考察番石榴酸（guavenoic acid，GA）对 INS-1胰岛β细胞增殖、细胞内胰岛素含量及分泌功能的影响，并探讨其可能的作用机制。方法培养 INS-1胰岛β细胞，给予GA（0.3、1、3、10、30 n·L^－1），并设空白对照组、溶媒对照组（0.1％ DMSO）、分泌模型组及阳性药组（150 nmol·L^－1格列苯脲含1‰DMSO），药物作用48 h。应用 MTT 法检测药物对 INS-1的影响。使用酸醇提取液提取细胞中胰岛素，用放射免疫法检测药物对 I 细胞增殖 NS-1细胞内胰岛素含量的影响。分别用5.6、16.7 mmol·L^－1葡萄糖干预细胞1 h建立基础胰岛素分泌模型（BIS）、高糖刺激胰岛素分泌模型（GSIS），用放射免疫法测定药物对 INS-1细胞胰岛素分泌的影响，结果以总蛋白量校正。荧光定量 PCR 法检测药物对INS-1细胞内胰岛素基因、PDX-1、MafA mRNA 表达的影响。结果与溶媒对照组比较，GA 能明显地促进 INS-1胰岛细胞的增殖（P ＜0.01）并能明显增加 INS-1细胞内胰岛素含量（P ＜0.01），0.3～30 nmol·L －1 GA 对 BIS 及 GSIS 均有明显促进作用（P ＜0.05或 P ＜0.01），0.3～30 nmol·L^－1 GA 明显地上调 Insulin mRNA 的相对表达（P ＜0.01）。3、30 nmol·L^－1 GA 明显地上调 PDX-1 mRNA 的相对表达（P ＜0.01）。3、30 nmol·L^－1 GA 能明显地上调 MafA mRNA 的相对表达（P ＜0.01）。结论GA 能促进 INS-1胰岛β细胞增殖；增加细胞内胰岛素含量与分泌量，可能与其上调 Insulin、PDX-1、MafA 基因表达有关。

针灸改善2型糖尿病胰岛β细胞分泌功能的研究

目的:探讨针灸对2型糖尿病胰岛β细胞分泌功能的影响。方法:观察治疗前后空腹血糖、血脂变化,实验结束时,腹腔注射2g/kg葡萄糖,测定0、30、60、120、180min血糖及胰岛素水平,计算胰岛素分泌指数(Homa-β)和胰岛素敏感指数(ISI)。结果:针刺组FINS水平明显低于安慰剂组(P<0.05);针刺组、西药组ISI、Homa-β均显著高于安慰剂组(P<0.01)。结论:针刺可有效改善2型糖尿病大鼠胰岛β细胞的分泌功能,并增强胰岛素敏感性。

维生素D对新发2型糖尿病患者胰岛β细胞早相分泌功能及胰岛素抵抗的影响

目的观察新发男性2型糖尿病患者血清25-羟维生素D(25OHD)水平与胰岛β细胞早相分泌功能及胰岛素抵抗之间的关系。方法随机选取初诊男性2型糖尿病患者86例为糖尿病组,健康男性58名为对照组,测定血清25OHD、糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹血糖(FPG)水平,同期进行精氨酸-胰岛素兴奋试验。结果①糖尿病组25OHD、胰岛β细胞功能指数(HOMA-β)和精氨酸-胰岛素兴奋试验6 min胰岛素均低于对照组(P<0.05);TG、FPG、HbA1c、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、FPG均高于对照组(P<0.01)。②相关分析显示25OHD与HbA1c、体重指数(BMI)和HOMA-IR呈负相关(P<0.05);与胰岛素分泌的峰值倍数呈正相关;调整BMI后25OHD与HOMA-β呈正相关(P<0.05)。结论新发男性2型糖尿病患者存在维生素D缺乏;维生素D缺乏可能是导致患者胰岛β细胞早相分泌功能下降及胰岛素抵抗的原因之一。

游离脂肪酸对大鼠胰岛细胞体外分泌功能的影响

目的探讨饱和脂肪酸软脂酸和单不饱和脂肪酸油酸对大鼠胰岛细胞体外分泌胰岛素功能的影响。方法体外分离大鼠胰岛细胞,分为:①浓度梯度组,将0.125、0.250、.5 mmol/L软脂酸(PA)和油酸(OA)分别与胰岛细胞共培养48 h;②时间梯度组,将0.25 mmol/L软脂酸、油酸及二者的混合物与胰岛细胞共培养24、487、2 h,进行葡萄糖刺激胰岛素释放试验,放射免疫法检测培养液中胰岛素浓度。结果①浓度梯度组,不同浓度PA和OA组葡萄糖刺激后胰岛素分泌水平均明显减少,浓度越高胰岛素分泌越少,高浓度时(0.5 mmol/L),高糖刺激下OA组胰岛素分泌高于PA组;②时间梯度组,PA、OA及混合组,葡萄糖刺激后胰岛素分泌水平均明显减少,随时间延长,胰岛素分泌逐渐减低;相同时间段,各组胰岛素分泌无差异(P>0.05)。结论PA和OA对大鼠胰岛细胞分泌功能均有一定的抑制作用,呈剂量依赖性,PA抑制程度呈时间依赖性;高浓度时PA抑制程度大于OA;OA对PA诱导的胰岛细胞分泌功能损伤无保护及协同效应。

PDX-1对成肌细胞株C2C12分化为胰岛素分泌细胞的作用

【目的】探讨PDX-1对成肌细胞株C2C12分化为胰岛素分泌细胞的作用。【方法】将C2C12细胞分别经过不同浓度的类胰高血糖素(GLP-1)诱导120h后,瞬间转染胰腺十二指肠同源框(PDX-1)基因,用RT-PCR检测PDX-1的表达,流式细胞仪、放射免疫法检测细胞内和培养基中是否存在胰岛素。【结果】GLP-1可以直接诱导C2C12细胞表达PDX-1;PDX-1瞬时转染C2C12细胞后,胰岛素分泌细胞阳性率比值(1.19±0.10)、培养基中的胰岛素含量(2.45±1.48)×10-6U/mL均明显升高(P<0.05);单独的40nmol/LGLP-1诱导与瞬间转染PDX-1相比,阳性率比值及胰岛素浓度的差别均无统计学意义。【结论】GLP-1可以诱导C2C12表达PDX-1,而且PDX-1可以促进C2C12分泌胰岛素。提示GLP-1诱导C2C12分化为胰岛素分泌细胞可能与PDX-1有关。

小鼠骨髓多能成体祖细胞的分离、培养及体外诱导分化为胰岛素分泌细胞的研究

目的:探讨培养骨髓多能成体祖细胞的条件和生物学特性及其向胰岛素分泌细胞分化的可能性。方法:采用文献报道的条件培养液培养小鼠骨髓多能成体祖细胞,观察其细胞形态、生长情况、细胞表面标志及mR-NA水平,检测其oct-4基因表达,并以含胰高糖素多肽-1的无血清培养液诱导分化细胞,基因水平检测与胰岛素分泌细胞有关的基因表达。结果:小鼠骨髓多能成体祖细胞类圆形,细胞核大,胞质少;细胞增殖能力尚可;细胞表面CD13+、CD44-、CD45-、MHCⅡ-;有oct-4基因表达;诱导分化后,可见与胰岛素分泌细胞有关的基因表达。结论:成功培养小鼠骨髓多能成体祖细胞,具有与文献报道类似的生物学特征;有被诱导分化为胰岛素分泌细胞的可能性。

GLP-1、Betacellulin、Activin A、bFGF和Nicotinamide联合诱导小鼠胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞

【目的】探讨体外联合应用GLP-1、betacellulin、activinA、bFGF和nicotinamide5种生长因子能否将小鼠胚胎干细胞(ES细胞)诱导分化为胰岛素分泌细胞。【方法】以GLP-1、betacellulin、activinA、bFGF和nicoti-namide5种生长因子诱导E14.1小鼠ES细胞30d后,应用RT-PCR、DTZ染色和免疫组化检测分化细胞胰岛素表达,以流式细胞仪检测胰岛素分泌细胞的分化率,用RIA法测定培养液中胰岛素水平。【结果】分化细胞可检测到胰岛素mRNA表达,DTZ染色和胰岛素免疫组化染色阳性,胰岛素分泌细胞的分化率平均为13.6%±3.7%,在5.6mmol/L和25mmol/L葡萄糖浓度作用下培养液中胰岛素水平分别为(0.04±0.01)ng/mL和(0.09±0.02)ng/mL。【结论】体外联合应用GLP-1、betacellulin、activinA、bFGF和nicotinamide5种生长因子能将小鼠ES细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞,但胰岛素分泌功能较差。

三种不同细胞培养方式对体外小鼠胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞诱导效果的比较

目的:比较胚胎体、胚胎体-细胞单层和细胞单层3种细胞培养方式对小鼠胚胎干细胞(ES细胞)分化为胰岛素分泌细胞的诱导效果。方法:应用胰高血糖素样肽-1(GLP-1)、β细胞素(betacellu lin)、激活素A(activin A)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和尼克酰胺(n icotinam ide),分别以胚胎体、胚胎体-细胞单层和细胞单层3种细胞培养方式诱导小鼠ES细胞30 d后,应用RT-PCR、双硫腙(DTZ)染色和免疫组化检测分化细胞胰岛素表达,以流式细胞仪检测胰岛素阳性细胞百分比。结果:3种细胞培养方式诱导的分化细胞均可见DTZ染色和胰岛素免疫组化染色阳性细胞,RT-PCR检测到胰岛素和其它一些胰岛相关基因mRNA表达,胚胎体-细胞单层方式胰岛素mRNA表达最强,胚胎体方式次之,细胞单层方式最弱。胚胎体-细胞单层方式的胰岛素阳性细胞百分比高于胚胎体方式(P<0.01),后者又高于细胞单层方式(P<0.01)。结论:采用胚胎体-细胞单层方式诱导可更好促进小鼠ES细胞分化为胰岛素分泌细胞。

沉默长链非编码RNA Meg3损伤小鼠胰岛细胞的胰岛素分泌功能

MEG3是一种长链非编码RNA。已有研究证明,鼠源Meg3参与小鼠诱导多能干细胞、神经元和视网膜的分化过程。最新报道,MEG3在人胰岛β细胞中高表达,但其对维持成年胰岛β细胞的功能尚不清楚。本研究旨在探讨Meg3在小鼠胰岛细胞胰岛素分泌功能中的作用。实时定量PCR揭示,与Balb/c小鼠心、肝、脾、肺、肌、肾等组织/器官比较,Meg3在胰腺组织中高表达。在非糖尿病小鼠发生自发性糖尿病的第8、12周,Meg3在胰岛中的表达水平分别下调24%±8%和29%±9%(P<0.01);而当血糖升高20 mmol/L,小鼠胰岛中Meg3表达下调72%±16%(P<0.01)。在MIN6细胞中采用RNA干扰敲减Meg3的表达,在高糖浓度(20 mmol/L)刺激条件下,胰岛素分泌显著减少。小鼠静脉注射si RNA,结合血糖测定或葡萄糖耐受试验(IPGTT)显示,si-Meg3小鼠血清胰岛素水平显著下降。注射葡萄糖前血糖升高,注射葡萄糖后耐受能力降低;免疫组化分析显示,si-Meg3小鼠胰岛素阳性细胞的面积减少。实验结果提示,Meg3通过参与胰岛素的合成和分泌维持成年小鼠胰岛功能。Meg3表达失调可能参与I型糖尿病(T1DM)发病过程。