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1.
人脐血间充质干细胞向胰岛素分泌细胞分化的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
目的 探讨脐血间充质干细胞(MSC)向胰岛素分泌细胞分化的潜能及其分化诱导条件.方法 分离脐血有核细胞,将其置于MesencultTM培养基中进行培养,并利用贴壁法进行纯化、扩增.扩增后的脐血MSC用表皮生长因子(EGF)、β-巯基乙醇和高糖进行诱导.采用RT-PCR、胰岛素免疫细胞化学染色方法对诱导后的细胞进行鉴定,定量检测胰岛素分泌水平及其对葡萄糖刺激的反应性;移植到链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠体内,观测其在体内的降糖作用.结果 诱导后细胞形态发生明显变化,细胞变圆且聚集成团;RT-PCR分析显示,细胞表达部分胰岛相关基因;细胞的胰岛素免疫细胞化学染色为阳性;而且细胞能分泌少量[(0.37±0.06)mU/L]胰岛素,并对糖刺激具有反应性,刺激指数为1.76;诱导后的细胞移植能降低糖尿病小鼠的血糖.结论 脐血MSC具有向胰岛素分泌细胞分化的潜能.  相似文献   

2.
背景:体外实验中人们发现,常规诱导骨髓间充质干细胞分化的胰岛β样细胞由于种种原因限制了其进一步的应用.关于人脐带间充质干细胞是否可以成功诱导的胰岛β样细胞尚未见系统报道.目的:进一步验证人脐带间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的可行性.方法:采用胶原酶消化法分离人脐带细胞进行贴壁培养:传2代后,用高浓度葡萄糖(2s mmol/L)培养液DMEM(含体积分数为10%胎牛血清)以及碱性成纤维细胞和尼克酰胺诱导脐带间充质干细胞向胰岛β样细胞分化.倒置显微镜下观察间充质干细胞诱导后的形态变化,用胰岛β细胞特异染色方法双硫腙染色鉴定诱导后细胞游离锌离子浓度;免疫细胞化学鉴定诱导后细胞内是否储存有胰岛素.结果与结论:第2代脐带间充质干细胞经过高糖诱导后,间充质干细胞形成细胞团: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.结果表明人脐带分离出的间充质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.  相似文献   

3.
目的:探讨体外诱导骨髓间充质干细胞向胰岛素分泌细胞分化的可能性,并观察其动态变化。方法:实验于2005-09/2007-03在山东大学齐鲁医院完成。①标本来源:骨髓标本15例来自山东大学齐鲁医院成人骨髓检查结果正常者,均签署捐献同意书。②实验方法:无菌条件下取骨髓2.0~5.0mL,采用percoll分离液和贴壁法获得纯化的成人骨髓间充质干细胞。③实验评估:流式细胞仪行细胞表面抗原检测,在适当的条件下诱导其分化为成骨细胞和脂肪细胞。采用两步法向胰岛素分泌细胞诱导,观察其在碱性成纤维细胞生长因子、活化素A、胰岛素样生长因子、尼克酰胺等因子刺激下向胰岛素分泌细胞分化的动态变化。双硫踪染色鉴定胰岛样细胞团,酶联免疫吸附试验检测细胞分泌胰岛素的情况,RT-PCR检测胰岛细胞特异基因的表达。结果:①骨髓间充质干细胞的生长特性及免疫表型:分离培养获得的贴壁细胞,呈形态均一的梭形,流式细胞仪检测CD34、CD45表达阴性,CD29、CD44表达阳性。②向成骨细胞和脂肪细胞的诱导分化:此类细胞经茜素红染色、油红O染色均呈阳性,可诱导分化为成骨细胞和脂肪细胞。③向胰岛素分泌细胞的诱导分化:第1步诱导后出现细胞簇,双硫腙染色不着色,胰岛素分泌量少,仅检测到PDX-1基因的表达,证实其为胰岛前体细胞。第2步诱导后细胞簇数目逐渐上升,至诱导14d大部分细胞簇经双硫腙染色都呈红色。④诱导后培养上清中胰岛素含量:诱导第3,7,14,21天的胰岛素分泌量分别为(15.3±4.9),(34.1±5.6),(40.4±5.3),(39.8±5.1)mU/L。⑤胰岛细胞特异基因的表达:诱导7d仅检测到PDX-1基因的表达,insulin1、insulin2和Glut2基因均不表达。诱导14,21d检测到insulin2、PDX-1基因表达,insulin1基因弱表达,Glut2基因不表达。结论:体外分离、纯化得到的骨髓间充质干细胞诱导7d可分化出胰岛前体细胞,不具功能性;诱导14d后可成功地分化出成熟的具有功能性的胰岛素分泌细胞。  相似文献   

4.
背景:目前,国内外对骨髓间充质干细胞、胰腺干细胞向胰岛β样细胞分化的研究报道较多,但关于脐血间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的研究报道较少.目的:验证脐血间充质干细胞能否在体外向胰岛β样细胞分化,并探索其诱导条件.方法:在无菌条件下采集正常产妇脐血,用羟乙基淀粉沉淀法分离脐血中的有核细胞,进而采用贴壁筛选法获得脐血间充质干细胞.纯化后的脐血间充质干细胞用表皮生长因子、β-巯基乙醇、高糖、激活素A和肝细胞生长因子进行诱导.观察诱导后的细胞形态变化,采用胰岛素免疫荧光染色对诱导后的细胞进行鉴定,定量检测胰岛素分泌水平及其对葡萄糖刺激的反应性.结果与结论:经过诱导后,细胞形态发生明显变化,形态变圆而且聚集成团;诱导后细胞的胰岛素免疫荧光染色为阳性;而且细胞能分泌少量胰岛素,并对糖刺激具有反应性.在体外,脐血间充质干细胞具有向胰岛β样细胞分化的潜能.  相似文献   

5.
背景:PDX1是决定胰岛β细胞功能的关键因子,应用穿膜蛋白TAT将PDX1蛋白导入细胞内,若能发挥诱导分化作用将使干细胞治疗糖尿病向临床应用更进一步.目的:观察TAT-PDX1融合蛋白诱导人胎肝间充质干细胞向胰岛B细胞分化的能力.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-05/2008-03在郧阳医学院附属太和医院湖北省胚胎干细胞研究重点实验室完成.材料:流产胎儿来源于肝功能正常、HBsAg(-)的健康产妇,TAT-PDX1融合蛋白由美国佛罗里达大学医学院唐东启博上惠赠.方法:采用贴壁法体外分离培养人胎肝间充质干细胞,传至第3代加入20 mol/L TAT-PDX1融合蛋白诱导,分别于第4,6,8,10天向诱导细胞中加入含葡萄糖的DMEM/F12培养基.主要观察指标:诱导后细胞形态变化及双硫腙染色结果,RT-PCR检测胰岛β细胞特异基因的表达,放射免疫法测定胰岛素累积分泌量.结果:人胎肝间充质干细胞易于体外分离和扩增,加入TAT-PDX1融合蛋白诱导后细胞由梭形逐渐变圆,并形成胰岛样细胞团,双硫腙染色呈棕红色.诱导第4,6,8,10天细胞序贯表达胰岛β细胞特异基因,NeuroD基因最先出现,随后消失,Nkx2.2,Pax4,Nkx6.1,ISL-1基因随后依次出现.诱导后胰岛素累积分泌量逐渐增加,葡萄糖刺激后2~4周细胞胰岛素基础分泌量和刺激后胰岛素分泌量均显著增加,且可以维持在较高水平.结论:TAT-PDX1融合蛋白能诱导人胎肝间充质干细胞向胰岛β细胞分化.  相似文献   

6.
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。  相似文献   

7.
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。  相似文献   

8.
背景:有实验证实人和动物起源的胚胎干细胞或成体干细胞可分化为胰岛素分泌细胞,但其分泌胰岛素的功能及对实验性糖尿病的治疗价值尚需要验证。 目的:观察从大鼠的胰腺组织分离纯化干细胞在体外将诱导分化胰岛素分泌细胞后胰岛素mRNA的表达、分泌胰岛素的能力及对1型糖尿病模型鼠的治疗作用。 设计:随机对照观察。 单位:中日友好医院临床医学研究所。 材料:实验于2004-08/2007—12在北京中日友好医院临床医学研究所病理生理研究室完成。选用8—10周龄雄性SD大鼠及雌性裸鼠各10只,均购自北京维通利华实验动物技术有限公司。实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。尼克酰胺、链脲菌素均为Sigma公司产品,nestin抗体为BD Biosciences产品。大鼠胰岛素放射免疫检测试剂盒购自Linco research。胰岛素抗体及胰高糖素抗体为Santa Cruz产品。 方法:应用nestin结合的免疫磁珠从SD大鼠胰腺导管细胞中分离和纯化干细胞,经体外扩增及诱导分化形成胰岛素分泌细胞。①采用RT-PCR法检测细胞分化过程中胰岛素mRNA的表达。②将干细胞经诱导分化形成的胰岛进行冰冻切片,采用免疫荧光染色观察胰岛素及胰高糖素阳性细胞表达。③对干细胞分化胰岛的胰岛素释放功能进行评价,放射免疫法测定上清中胰岛素检测干细胞分化形成的胰岛分泌胰岛素的能力。④鼠按220mg/kg链脲菌素腹腔注射法制备为1型糖尿病模型,造模后随机摸球分为天然胰岛组及干细胞胰岛组,每组5只。将大鼠天然胰岛(SD大鼠分离)及干细胞分化形成的胰岛分别移植于糖尿病裸鼠左肾包膜下,观察移植后鼠尾静脉血糖变化。 主要观察指标:①细胞分化过程胰岛素mRNA表达。②胰岛样结构中胰岛素及胰高糖素阳性细胞表达。③干细胞分化形成的胰岛分泌胰岛素情况。④移植后鼠尾静脉血糖变化。 结果:①RT-PCR检测结果表明胰岛素mRNA的表达随诱导时间延长而明显升高。②免疫荧光染色结果显示胰岛结构的中间存在大量胰岛素阳性细胞,胰高糖素阳性细胞主要分布于胰岛样结构的周边。③干细胞分化的胰岛在高浓度葡萄糖刺激后明显缺乏快速相的胰岛素释放,而是表现细胞外上清中胰岛素浓度的缓慢升高。④天然胰岛组移植后3d使血糖降低到10mmol/L以下,至观察到60d仍维持在正常水平;干细胞胰岛在移植后8d使血糖降低至10mmol/L以下,且在移植35d后血糖逐渐升高并恢复到胰岛移植前的水平。 结论:大鼠胰腺干细胞经体外扩增和诱导分化后可分化胰岛素分泌细胞,但对葡萄糖的刺激没有快速相的胰岛素分泌。将胰岛素分泌细胞移植到1型糖尿病模型裸鼠后可一定程度地改善糖代谢的紊乱。  相似文献   

9.
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.  相似文献   

10.
背景:体外诱导人骨髓间充质干细胞定向分化为胰岛样细胞,目前尚无成熟的鉴定方案.目的:探讨胎儿骨髓间充质干细胞在适当的条件下体外分化为胰岛样分泌细胞的可能性.方法:将胎儿骨髓间充质干细胞与胎儿胰岛素细胞分别接种于Transwell 双层细胞培养板上下层共培养.对照组中的骨髓间充质干细胞仅用胰岛细胞培养基培养.倒置相差显微镜观察胎儿骨髓间充质干细胞、胎儿胰岛细胞的形态,放射免疫分析法检测共培养刺激下胰岛素的分泌情况.结果与结论:未经诱导的骨髓间充质干细胞呈长梭形贴壁生长,与胰岛细胞共培养的骨髓间充质干细胞逐渐变圆,并聚集成团,共培养9 d后骨髓间充质干细胞经RAI检测分泌大量胰岛素,DTZ染色为阳性,细胞免疫化学检测阳性.而对照组无胰岛素释放.提示在适当的培养条件下,胎儿骨髓间充质干细胞具有向胰岛素分泌细胞分化的能力.  相似文献   

11.
Deficiencies in skeletal tissue repair and regeneration lead to conditions like osteoarthritis, osteoporosis and degenerative disc disease. While no cure for these conditions is available, the use of human bone marrow derived-mesenchymal stem cells (HuMSCs) has been shown to have potential for cell-based therapy. Furthermore, recombinant adeno-associated viruses (rAAV) could be used together with HuMSCs for in vivo or ex vivo gene therapy. Unfortunately, the poor transduction efficiency of these cells remains a significant obstacle. Here, we describe the properties of ultraviolet (UV) light-activated gene transduction (LAGT) with rAAV in HuMSCs, an advance toward overcoming this limitation. Using direct fluorescent image analysis and real-time quantitative PCR to evaluate enhanced green fluorescent protein (eGFP) gene expression, we found that the optimal effects of LAGT with limited cytotoxicity occurred at a UV dose of 200 J/m(2). Furthermore, this UV irradiation had no effect on either the chondrogenic or osteogenic potential of HuMSCs. Significant effects of LAGT in HuMSCs could be detected as early as 12 h after exposure and persisted over 21 days, in a time and energy-dependent manner. This LAGT effect was maintained for more than 8 h after irradiation and required only a 10-min exposure to rAAV after UV irradiation. Finally, we show that the production of secreted TGFbeta1 protein from rAAV-TGFbeta1-IRES-eGFP infected to HuMSCs is highly inducible by UV irradiation. These results demonstrate that LAGT combined with rAAV is a promising procedure to facilitate gene induction in HuMSCs for human gene therapy.  相似文献   

12.
13.
学术背景:近几年采用胰岛细胞或胰腺移植治疗糖尿病取得一些疗效,但仍存在供体匮乏和免疫排斥两大难题。骨髓间充质干细胞在体外可诱导成为胰岛样细胞。 目的:分析总结骨髓间充质细胞体外向胰岛样细胞的诱导分化研究进展。检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1997—08/2007-08的相关文献,检索词“mesenchymal stem cells,insulin secreting cell”,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库1997-08/2007-08的相关文献,检索词“骨髓间充质干细胞,胰岛素分泌细胞”,并限定文章语言种类为中文。共检索到108篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①文章所述内容应与骨髓间充质细胞体外诱导分化为胰岛样细胞密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准:①重复性研究。②Meta分析。 文献评价:文献的来源主要是通过对骨髓间充质细胞体外向胰岛样细胞的诱导分化方面内容进行汇总分析。所选用的30篇文献中,2篇为综述,其余均为临床或基础实验研究。 资料综合:①由于胰腺和神经系统具有相似的发育控制机制,目前认为神经生长因子可能是胰腺发育的关键信号。利用人骨髓间充质干细胞多向分化能力,用表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长凶子将其诱导成为nestin阳性细胞,该细胞在添加含有胰岛细胞赖以生存的条件培养液中为适宜微环境,将被进一步诱导为胰腺样细胞。②目前针对胰岛素样细胞的鉴定与功能学研究有以下几方面:细胞形态学观察是否有类似胰岛样细胞团的聚集;免疫组织化学检测诱导后细胞胰岛素、胰高血糖素和生长抑素的表达;用RT—PCR法对诱导后细胞的胰岛素及胰高血糖素基因表达测定;葡萄糖刺激的胰岛索释放试验来研究诱导后?  相似文献   

14.
15.
Pancreatic islet cell transplantation is an effective approach to treat type 1 diabetes, however the shortage of cadaveric donors and limitations due to rejection require alternative solutions. Multipotent cells derived from the uterine endometrium have the ability to differentiate into mesodermal and ectodermal cellular lineages, suggesting the existence of mesenchymal stem cells in this tissue. We differentiated human endometrial stromal stem cells (ESSC) into insulin secreting cells using a simple and nontransfection protocol. An in vitro protocol was developed and evaluated by assessing the expression of pan β-cell markers, followed by confirmation of insulin secretion. PAX4, PDX1, GLUT2, and insulin, were all increased in differentiated cells compared to controls. Differentiated cells secreted insulin in a glucose responsive manner. In a murine model, differentiated cells were injected into the kidney capsules of diabetic mice and human insulin identified in serum. Within 5 weeks blood glucose levels were stabilized in animals transplanted with differentiated cells, however those treated with undifferentiated cells developed progressive hyperglycemia. Mice transplanted with control cells lost weight and developed cataracts while those receiving insulin producing cells did not. Endometrium provides an easily accessible, renewable, and immunologically identical source of stem cells with potential therapeutic applications in diabetes.  相似文献   

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17.
In healthy persons insulin secreting beta-cells of the pancreas regulate blood glucose levels within a narrow physiological range. Since the detection of insulin in 1922 by Banting and Best, subcutaneous insulin replacement has remained the sole treatment modality for insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM). However, even trained patients undergoing intensive insulin therapy fail to achieve normal function of the pancreatic beta-cells. One approach to solve this problem is pancreas and islet cell transplantation. Because of technical problems, limited number of transplantable organs and toxicity of immunosuppressive therapy, both are still in an experimental state. An alternative approach is the development of genetically modified insulin secreting cell lines for replacement of islet cells. So far, experiments support the expectation to develop genetically manipulated cell lines who imitate the function of islet beta-cells and are protected from the immune response. The ultimate goal is the development of an engineered human beta-cell line and, after animal experiments, to use it for treatment of patients with IDDM.  相似文献   

18.
Insulin production by engineered muscle cells.   总被引:3,自引:0,他引:3  
Type 1 diabetic patients depend dramatically on insulin replacement therapy, which involves the administration of intermediate- or long-acting insulin, together with short-acting insulin to mimic physiological insulin profiles. However, the delayed-action preparations available are not generally able to produce smooth background levels of insulin. Muscle cells were tested for long-term delivery of active human insulin as an approach to achieve a constant basal level of insulin. Thus, C2C12 mouse myoblast cells were stably transfected with a chimeric gene obtained by linking the myosin-light chain 1 (MLC1) promoter to the human proinsulin gene, containing genetically engineered furin endoprotease cleavage sites (MLC1/Insm). When differentiated, C2C12Insm myotube cells expressed high levels of insulin mRNA and protein, whereas no insulin was detected in myoblast cells. HPLC fractionation of culture medium and cell extracts from differentiated C2C12Insm cells revealed that about 90% of the proinsulin was processed to mature insulin. In addition, these cells released significant levels (about 100 microU/10(6) cells/hr) of mature insulin to the medium. The hormone was biologically active since it increased glucose consumption and utilization by the differentiated C2C12Insm cells and was able to block the expression of the endogenous phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) gene in FTO-2B rat hepatoma cells. Furthermore, when C2C12Insm myoblast cells were transplanted into diabetic mice an increase in insulinemia and a decrease in hyperglycemia were observed. Thus, our results suggest that the use of engineered myotube cells continuously secreting a defined level of insulin might be a useful approach to improve the efficacy of insulin injection treatment.  相似文献   

19.
背景:1型糖尿病的胰岛移植治疗一直面临供体来源不足与免疫排斥两大关键问题,寻找一种自体来源的种子细胞通过组织工程方法制备类胰岛组织可以提供充足新型供体、降低异基因供体移植的不良反应。目的:分析成人脂肪干细胞体外分化为对葡萄糖敏感、可分泌胰岛素的功能性胰岛样细胞团的能力,探索体外制备类胰岛组织的技术路线。‘方法:首先分离纯化人体脂肪干细胞,采用新型植物诱导剂Conophylline与其他诱导因子的不同组合将脂肪干细胞诱导分化为胰岛样细胞团,观察不同组合的诱导分化效率,并利用特异性染色、RT-PCR,免疫细胞化学等方法对诱导分化后的细胞团在基因水平与蛋白水平上进行鉴定,最后用ELISA法检测细胞团在不同浓度葡萄糖刺激下胰岛素的分泌情况。结果与结论:脂肪干细胞具有多能干细胞特性,可诱导分化为具有胰岛素分泌和葡萄糖浓度反应性类胰岛细胞团;Conophylline与尼克酰胺联合诱导可大幅度提高诱导分化效率。  相似文献   

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