胰腺导管上皮细胞转分化为胰岛样细胞

背景: 胰岛移植是治疗1型糖尿病包括部分2型糖尿病的有效方法.然而,供体来源的匮乏及移植免疫排斥反应极大地阻碍了该方法的推广和应用.最有希望的来源是从干细胞诱导分化出大量可供移植的胰岛细胞,但目前胰腺干细胞转分化方面的研究尚处于起步阶段.目的:寻找胰岛移植治疗糖尿病合适的细胞来源.方法:分离培养昆明小鼠胰腺导管上皮细胞,以添加有角化细胞生长因子、肝细胞生长因子和烟酰胺的DMEM/F12培养基培养,不同时间取样本于光镜和电镜下观察,检测第1,16天时CK-19、PDX-1免疫化学染色变化并以半定量RT-PCR检测第1,16天时胰岛素和胰高血糖素基因表达情况,21 d时行双硫腙染色实验及葡萄糖刺激的胰岛素释放实验以检验胰岛样细胞的生理功能.结果与结论:分离第1天,大部分细胞CK-19染色阳性,偶可见PDX-1阳性细胞,16 d后,CK-19阳性细胞快速增殖形成细胞团,大部分细胞PDX-1染色阳性;RT-PCR显示培养细胞胰岛素和胰高血糖素表达明显增强,分别增加了5.4倍和6.1倍(P < 0.01);21 d时胰岛样细胞团更加成熟,双硫腙着色阳性,且对高糖(15 mmol/L)刺激的胰岛素释放较低糖(5.6 mmol/L)时增加了1.6倍(P < 0.05).提示小鼠胰腺导管上皮细胞在体外培养条件下可增殖,并具有干细胞潜能,可转分化胰岛素分泌细胞.     

胰腺干细胞体外培养扩增的方法

背景:胰腺干细胞在体外培养时极易分化,很难获得足够数量的胰腺干细胞。目的:探讨一种简便易行的胰腺干细胞体外扩增培养方法。方法:分离新生昆明小鼠胰腺,原代培养三四天,成纤维细胞中出现呈集落生长的胰腺干细胞后,以0.02%EDTA消减成纤维细胞的数量,降低其比例后继续培养,待细胞铺满培养瓶底的80%时,重复三四次,逐渐提高胰腺干细胞的数量。检测胰腺干细胞特异性标志Nestin。尼克酰胺诱导胰腺干细胞分化;双硫腙染色对胰岛样细胞团进行检测。结果与结论:消减胰腺成纤维细胞的数量及比例后,胰腺干细胞可持续表现出活跃的分裂增殖能力,胰腺干细胞的数量显著增加;细胞保持球形、单个大核、细胞质折光性强、表达(Nestin)。扩增的胰腺干细胞,以尼克酰胺诱导后分化为胰岛样细胞团,双硫腙染色阳性。提示,减少共培养中成纤维细胞的比例和数量,有利于胰腺干细胞的增殖,获得较多数量的胰腺干细胞。扩增后的胰腺干细胞仍保持未分化状态,在适当的体外诱导条件下能分化为胰岛样结构,具有一定的分化潜能。     

体外诱导胰腺干细胞向胰岛样细胞团的分化

背景：目前由于胰岛来源匮乏,使得胰岛细胞移植治疗糖尿病无法满足临床需求,故体外将胰腺干细胞诱导分化为胰岛成为研究焦点。目的：于体外将小鼠胰腺干细胞诱导成胰岛样细胞团并对其进行相关检测,探寻一种胰腺干细胞体外诱导分化成胰岛及鉴定的技术和方法。方法：体外获得纯化的小鼠胰腺干细胞,采用联合诱导剂对其进行成胰岛方向的诱导分化,并对诱导形成的胰岛样细胞团进行形态学观察、双硫腙染色、RT-PCR和Western blot检测。结果与结论：实验通过细胞形态学和细胞生长特性的观察以及免疫细胞化学染色证实体外成功获得了小鼠胰腺干细胞,采用联合诱导剂将其诱导成胰岛样结构,呈球形,以较细长的蒂部与瓶底连接,双硫腙染色将其染成铁红色。RT-PCR和Western blot法可分别检测到胰岛样细胞团的胰岛素mRNA和胰岛素蛋白。结果证实小鼠胰腺干细胞可体外诱导分化成含β细胞的胰岛样细胞团。     

胰腺干细胞体外培养扩增的方法

背景：胰腺干细胞在体外培养时极易分化,很难获得足够数量的胰腺干细胞。目的：探讨一种简便易行的胰腺干细胞体外扩增培养方法。方法：分离新生昆明小鼠胰腺,原代培养三四天,成纤维细胞中出现呈集落生长的胰腺干细胞后,以0.02%EDTA消减成纤维细胞的数量,降低其比例后继续培养,待细胞铺满培养瓶底的80%时,重复三四次,逐渐提高胰腺干细胞的数量。检测胰腺干细胞特异性标志Nestin。尼克酰胺诱导胰腺干细胞分化;双硫腙染色对胰岛样细胞团进行检测。结果与结论：消减胰腺成纤维细胞的数量及比例后,胰腺干细胞可持续表现出活跃的分裂增殖能力,胰腺干细胞的数量显著增加;细胞保持球形、单个大核、细胞质折光性强、表达（Nestin）。扩增的胰腺干细胞,以尼克酰胺诱导后分化为胰岛样细胞团,双硫腙染色阳性。提示,减少共培养中成纤维细胞的比例和数量,有利于胰腺干细胞的增殖,获得较多数量的胰腺干细胞。扩增后的胰腺干细胞仍保持未分化状态,在适当的体外诱导条件下能分化为胰岛样结构,具有一定的分化潜能。     

兔脂肪干细胞体外诱导分化为胰岛β样细胞的可行性

背景:胚胎干细胞、胰腺干细胞、肝卵圆细胞、小肠上皮干细胞和骨髓间充质干细胞均可以在体外诱导分化为胰岛β样细胞,那么脂肪干细胞是否也可以呢?目的:探讨兔脂肪干细胞向胰岛β样细胞分化的可行性。方法:以常规方法从兔脂肪抽吸物中分离、培养脂肪干细胞;传2代后,用高浓度葡萄糖(25mmol/L)培养液DMEM以及碱性成纤维生长因子和尼克酰胺诱导兔脂肪干细胞向胰岛β样细胞分化。结果与结论:第2代兔脂肪干细胞经过高糖诱导后,细胞形成细胞团;并且形成了双硫腙染色阳性的细胞团;免疫细胞化学表明诱导后细胞内的细胞胰岛素染色阳性。说明兔脂肪干细胞在体外可以定向诱导分化为胰岛β样细胞,这种胰岛β样细胞具有表达、储存胰岛素的功能。     

不同细胞接种浓度影响人脐带间充质干细胞生长及多向分化

背景：在干细胞培养过程中寻找合理的细胞接种浓度,从而得到能稳定、高效生长的干细胞非常重要。目的：观察不同接种浓度对人脐带间充质干细胞原代培养及分化为神经元样、胰岛样、脂肪样细胞的影响。方法：分离人脐静脉内皮及内皮下层细胞,按不同接种浓度分组进行原代培养,记录原代培养时间并进行传代。取第1代人脐带间充质干细胞,体外诱导其向神经元样、胰岛样、脂肪样细胞分化。结果与结论：原代培养发现以5×105～1×106/cm2细胞浓度接种的人脐带间充质干细胞生长状态最佳。经β-巯基乙醇诱导6h,细胞即表达Nestin、神经丝蛋白及胶质纤维酸性蛋白;经尼克酰胺,活化素A,胰高血糖素样肽1诱导21d可见明显的胰岛样细胞团,双硫腙染色呈砖红色;经成脂诱导培养基诱导后细胞油红O染色阳性,有明显脂滴出现。可见选取合适的细胞浓度可以快速获得大量的人脐带间充质干细胞,且该细胞经体外诱导可向神经元样、胰岛样及脂肪样细胞分化。     

胰岛干细胞转分化胰岛样细胞与天然胰岛功能的比较

目的:目前在胰腺干细胞体外转分化为胰岛样细胞的转化效率,转分化胰岛样细胞的成熟度,能否代替天然胰岛的功能等问题上存在争议.实验将分离纯化、扩增的大鼠胰腺导管上皮细胞,并诱导分化为胰岛样细胞团,与天然胰岛功能进行比较.方法:实验于2004 07/2005-04在暨南大学第二临床医学院暨深圳市人民医院临床医学研究中心实验室完成.实验选用SD大鼠10只,采用差异性贴学、低血清培养等方法纯化大鼠胰腺导管上皮细胞,以免疫组织化学方法鉴定后,在含exendin-4、角质细胞生长因子、尼克酰胺等细胞因子和葡萄糖的培养基中,将其转分化为胰岛样细胞团.以DTZ染色和胰岛素免疫荧光染色鉴定.分离纯化SD大鼠天然胰岛,对胰岛样细胞团与天然胰岛进行葡萄糖刺激试验,检测培养液上清液中胰岛素和C肽的水平.结果:①免疫组织化学染色显示从大鼠胰腺导管上皮细胞分离纯化的细胞呈CK-19染色阳性,PDX-1染色阴性,表明为胰腺干细胞.诱导4周后,细胞逐渐汇聚成胰岛样细胞团,免疫荧光染色为阳性,证明有胰岛索分泌.②葡萄糖刺激实验显示,在低糖和高糖刺激下,胰岛样细胞团胰岛素的分泌量约为天然胰岛的1/30和1/35,C肽分泌量为天然胰岛的1/32和1/26.结论:目前胰腺干细胞体外转分化为胰岛样细胞的成熟度与天然胰岛仍然存在较大差别,其在功能仅为天然胰岛的1/30～1/35.     

不同细胞因子组合体外诱导人脐血干细胞向胰岛样细胞分化

背景:由干细胞分化而来的胰岛样细胞存在数量少、胰岛素分泌量少以及能否达到临床移植要求等问题.目的:观察不同细胞因子组合对人脐血干细胞体外向胰岛样细胞诱导分化的影响.设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2007-05/09在辽宁省血液中心输血医学研究所细胞研究中心完成.材料:脐血来源于足月分娩的健康产妇,由沈阳市德济医院提供.方法:密度梯度离心法体外分离人脐血单个核细胞,诱导1组首先以低糖DMEM培养液进行培养,添加20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子和20 μg/L表皮生长因子,培养成巢蛋白阳性细胞后改为高糖DMEM培养液,添加2%B27和10 mmol/L尼可酰胺.诱导2组直接以高糖DMEM培养液进行培养,添加20 mmol/L尼可酰胺、20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子、20 μg/L肝细胞生长因子、2%B27及0.1 mmol/Lβ-巯基乙醇.对照组只添加与诱导组相同的培养液,不加入任何细胞因子.主要观察指标:诱导分化后对贴壁细胞进行形态学观察、胰岛素抗体的细胞免疫荧光染色及双硫腙染色鉴定.结果:体外培养的人脐血干细胞通过细胞因子组合诱导后,可见散在的胰岛样细胞或成群的胰岛样细胞群,呈Insulin阳性反应.诱导1组细胞散在或成群分布,诱导2组则多为散在分布的胰岛样细胞,且细胞相对较小,几乎没有胰岛细胞团.双硫腙染色后诱导1组有少部分较大的胰岛样细胞呈阴性,诱导2组细胞均呈棕红色阳性表达,未诱导的对照组细胞呈阴性.结论:人脐血干细胞通过不同细胞因子组合诱导后具有向胰岛样细胞分化的潜能,但诱导1组中部分细胞可能是非胰岛索细胞,而诱导2组胰岛样细胞均一性较差,可能与胰岛细胞种类较多、大小不一有关.     

胰腺十二指肠同源框蛋白1基因转染人骨髓间充质干细胞及向胰岛样细胞的分化

背景:随着人胰岛素基因及某些血糖调节酶基因的克隆,以及重组载体为基础的基因克隆技术的建立,使骨髓间充质干细胞更容易向胰岛素分泌细胞分化,且具有体外扩增明显而无致瘤性的优点.目的:利用胰腺十二指肠同源框蛋白1(pancreatic duodenal homeobox-1,PDX-1)基因转染人骨髓间充质干细胞,观察基因修饰向胰岛样细胞的分化情况.设计、时间及地点:细胞-基因学体外实验,于2008-01/07在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成.材料:骨髓来源于糖尿病患者,由青岛大学医学院附属医院干细胞中心提供.方法:利用反转录聚合酶链技术构建PDX-1基因的cDNA,酶切后插入经相同酶切处理的含绿色荧光蛋白的空白载体PEGFP-N1,构成重组质粒,再进行Bgl Ⅱ、HindⅢ双酶切筛选、鉴定并测序.Percoll法分离培养入骨髓间充质干细胞,当细胞汇合至90%时胰蛋白酶消化传代.转染前1 d加入无抗生素培养基,将第3代细胞按5×105接种于6孔培养板,适量重组载体及脂质体溶解后混合形成DNA-脂质体混合物,培养5 h后更换普通培养液.同时设立对照组,在6孔板中进行空白质粒转染.主要观察指标:脂质体介导转染后,荧光显微镜观察细胞转染情况;免疫荧光染色检测PDX-1蛋白的表达;双硫腙染色鉴定细胞分化情况.结果:通过测序、凝胶电泳、酶切等确定PDX-1基因已正确插入重组质粒.荧光显微镜下,成功转染的骨髓间充质干细胞发出绿色荧光,质粒转染效率约70%.转染8 d的细胞PDX-1呈阳性表达,对照组细胞PDX-1呈阴性.转染后14 d可见半悬浮的胰岛样细胞团,双硫腙染色呈棕红色,而未转染的对照组细胞双硫腙染色不着色.结论:PDX-1基因重组载体能够导入人骨髓间充质干细胞且稳定表达,并可以转化为胰岛样细胞.     

诱导人孤雌胚胎干细胞分化为胰岛样细胞团

背景:随着人类孤雌胚胎干细胞系的成功建立,对该细胞的进一步分化功能研究成为新的研究热点.目的:研究体外培养的人类孤雌胚胎干细胞诱导分化为胰岛样细胞团的潜能.方法:自主建系孤雌来源人胚胎干细胞和正常来源人胚胎干细胞各1株,运用基于胰腺体内发育规律的改良5阶段诱导法诱导人孤雌胚胎干细胞为胰岛样细胞团,加入不同生长因子及诱导试剂对人胚胎干细胞分5阶段序贯培养.结果与结论:终末分化细胞光镜下呈团状聚集,RT-PCR、免疫荧光染色检测分化细胞表达胰岛细胞特征性的基因与蛋白.胰岛素释放实验提示获得的细胞具有胰岛样生化功能.由人类孤雌胚胎干细胞来源的胰岛样细胞团具备胰岛的基本特征,是未来治疗1型糖尿病的可用材料.