胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞的定向分化

在适当的条件下，胚胎干细胞可在体外被诱导分化为胰岛素分泌细胞。这一过程包括胚胎干细胞的诱导分化以及分化细胞的筛选和成熟。通过检测胰岛细胞的细胞标志和应用组织化学方法可鉴定胚胎干细胞是否已分化为胰岛素分泌细胞。研究显示，来源于小鼠胚胎干细胞的胰岛素分泌细胞可使糖尿病模型动物的血糖恢复到正常水平，但在胚胎干细胞进入临床应用之前，仍有很多问题需进一步研究加以解决。     

多种生长因子分阶段诱导小鼠胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞

目的以一种5个阶段的诱导方法诱导小鼠胚胎干(ES)细胞分化为胰岛素分泌细胞。方法以一种5个阶段的、包含胰高血糖素样肽1(GLP-1)、肝细胞生长因子(HGF)、神经生长因子(NGF)、β细胞素(betaceuulin)、激活素A(activin A)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和尼克酰胺等7种生长因子的诱导方法诱导ES细胞30d,应用RT-PCR、双硫腙染色和免疫组化检测胰岛素表达,以流式细胞仪检测胰岛素阳性细胞百分比,用RIA法测定培养液胰岛素水平。结果分化细胞中可检测到胰岛素和一些其他胰岛相关基因mRNA表达。双硫腙染色和胰岛素免疫组化染色阳性。分化细胞胰岛素阳性细胞百分比为(24.0±2.5)%(n=6)。在5.6mmol/L和25mmol/L葡萄糖浓度作用下,培养液胰岛素水平分别为(0.05±0.01)μg/L和(0.13±0.02)μg/L(n=6)。结论应用上述分阶段诱导方法可将小鼠ES细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞,在葡萄糖作用下该细胞能释放胰岛素到培养液中,胰岛素分泌水平随着葡萄糖浓度的增高而增高。     

体外诱导人羊膜间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞

目的 探讨体外诱导人羊膜间充质干细胞(hAD-MSCs)向胰岛素分泌细胞分化潜能.方法 采用胰蛋白酶-胶原酶消化法分离提取hAD-MSCs,流式细胞术分析和免疫细胞化学染色行表型鉴定.取第3代按2.5× 106个/ml或5×105个/ml细胞密度接种6孔培养板或预置盖玻片的24孔培养板,在含10mmol/L尼克酰胺和N2补充物的无血清HG-DMEM培养基培养,未诱导组为含10％胎牛血清的LG-DMEM基础培养基.分别于体外诱导第7、14、21天采用免疫细胞化学法检测胰岛素和β2微球蛋白的表达,采用放射免疫法检测上清液中胰岛素含量,采用RT-PCR检测胰岛素mRNA和胰十二指肠同源异型盒因子1(PDX-1)mRNA的表达.结果 (1)hAD-MSCs高表达间充质干细胞表面标志CD29、CD44、CD73、CD166及波形蛋白;(2) hAD-MSCs诱导第7、14、21天胰岛素阳性细胞百分率分别为74.67％±1.53％、75.00％±1.00％、74.33％±1.53％,培养物上清液中胰岛素含量分别为(331.62±1.76)、(330.50±1.22)和(331.65±0.48) μIU/ml,各时点间比较无显著性差异(均P＞0.05),而未诱导组仍未见胰岛素阳性细胞;培养上清也未检测到胰岛素;(3) hAD-MSCs诱导前后均有PDX-1 mRNA和蛋白表达,胰岛素基因mRNA表达仅见于诱导组;(4) hAD-MSCs诱导组和未诱导组各时点均有β2微球蛋白表达,其阳性细胞百分率组间差异无显著性(均P＞0.05).结论 hAD-MSCs具有向胰岛素分泌细胞分化的能力,可能成为1型糖尿病细胞移植治疗的新的细胞供源.     

人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛素分泌细胞的实验研究

目的探讨联合应用高糖和胰升血糖素样肽-I（GLP-1）、活化素A、尼克酰胺和B细胞调节素（BTC）刺激体外能否诱导人骨髓间充质干细胞向胰岛样细胞分化。方法分别用放射免疫法、RT-PCR和免疫细胞化学方法检测胰岛素浓度、胰岛素mRNA表达以及相关蛋白的表达。结果（1）刺激后各组可分泌胰岛素量增加。（2）RT-PCR发现GLP-1组、活化素A组、尼克酰胺组、共同刺激组和BTC组等均可产生约300bp的目的片段,即胰岛素原基因的mRNA表达。（3）免疫细胞化学证实除了对照组外,各刺激组均有胰岛素表达;各刺激组均未表达胰升血糖素;除协同作用组有生长抑素的弱阳性表达外,其他各刺激组均未表达生长抑素;尼克酰胺组和协同作用组可见到巢蛋白的弱阳性表达。（4）高糖刺激胰岛素释放实验结果显示,经联合高糖和GLP-1、活化素A、BTC、尼克酰胺和共同刺激诱导分化后,骨髓间充质干细胞（BM—SCs）对高葡萄糖刺激有反应,能相应增加胰岛素的分泌量。结论联合高糖、GLP-1、活化素A、尼克酰胺和BTC等因子可以在体外诱导人BMSCs分化为胰岛素分泌细胞,但胰岛素分泌水平较低。     

人类胚胎干细胞定向分化为胰岛素分泌细胞的研究进展

人类胚胎干(hES)细胞具有极其强大的增殖能力,理论上具有分化为机体所有组织细胞的潜能.治疗性克隆技术可用于制备带有患者基因型的hES细胞及其分化而来的胰岛素分泌细胞,但存在激烈的伦理学争论.新近,通过体外转基因处理可诱导人类体细胞重构形成hES样的多潜能干细胞.本文着重介绍hES细胞定向分化为胰岛素分泌细胞的研究进展.     

利拉鲁肽在人骨髓间充质干细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞中的作用

目的 观察利拉鲁肽在入骨髓间充质干细胞( hBM-MSCs)向胰岛素分泌细胞(IPCs)方向分化诱导中的作用.方法 采用高糖、尼克酰胺和利拉鲁肽3阶段诱导方案对hBM-MSCs进行定向诱导分化,倒置显微镜下观察诱导过程中细胞的形态学变化,双硫腙染色法鉴定诱导后细胞,Western印迹法检测细胞胰腺十二指肠同源盒基因1( PDX-1)、葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)、葡萄糖激酶(GK)、胰岛素的蛋白表达,ELISA检测细胞的胰岛素分泌水平.结果 添加10 nmol/L利拉鲁肽作用7d后诱导效率明显增加.诱导过程中细胞形态由长梭形逐渐变为圆形,并聚集生长,至诱导末出现大量圆形葡萄状聚集生长的胰岛样细胞团;双硫腙染色阳性细胞量、细胞PDX-1、GLUT2、GK、胰岛素的蛋白表达、细胞的基础和葡萄糖刺激的胰岛素分泌水平均逐渐增加(均P＜0.05).结论 在体外,高糖、尼克酰胺联合利拉鲁肽可使hBM -MSCs定向诱导分化为IPCs.     

胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞的定向分化

在适当的条件下 ,胚胎干细胞可在体外被诱导分化为胰岛素分泌细胞。这一过程包括胚胎干细胞的诱导分化以及分化细胞的筛选和成熟。通过检测胰岛细胞的细胞标志和应用组织化学方法可鉴定胚胎干细胞是否已分化为胰岛素分泌细胞。研究显示 ,来源于小鼠胚胎干细胞的胰岛素分泌细胞可使糖尿病模型动物的血糖恢复到正常水平 ,但在胚胎干细胞进入临床应用之前 ,仍有很多问题需进一步研究加以解决。     

胰腺干细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞的实验研究

目的研究大鼠胰腺组织干细胞向胰岛内分泌细胞分化及其在实验性糖尿病治疗中的应用。方法应用Nestin结合的免疫磁珠从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样结构,进行体外和体内的功能评价。结果大鼠胰腺干细胞经体外扩增和诱导分化后,表达胰岛素mRNA,并形成胰岛样结构。免疫荧光染色显示胰岛结构内含有大量胰岛素阳性细胞和少量胰高糖素阳性细胞。在葡萄糖刺激下干细胞分化出胰岛,有胰岛素释放,其释放量约为正常胰岛的39.4%。将干细胞分化来的胰岛移植到免疫缺陷的糖尿病小鼠后可以明显改善糖代谢的紊乱。结论胰腺组织干细胞可以在体外诱导分化成为具有治疗糖尿病功能的胰岛细胞。     

胰岛素分泌的细胞调控机理

本文简介胰岛素分泌的细胞调控机理的主要进展。     

胰岛β细胞胰岛素分泌的反馈调节

胰岛β细胞分泌的胰岛素可反馈调节其自身的分泌。胰岛素通过存在于β细胞的胰岛素受体信号转导系统直接作用于β细胞,抑制其内质网上的Ca2 -ATP酶活性,使胞浆内钙离子浓度升高,激活蛋白激酶C,诱导胰岛素分泌,对β细胞分泌起正反馈调节;还可通过旁分泌作用于β细胞周围的δ细胞及α细胞,对其自身分泌进行负反馈调节。同时,胰岛素反馈调节途径还受白细胞介素 -1β、肿瘤坏死因子-α、儿茶酚胺以及瘦素等多种因素影响。     

过氧化物酶体增殖物激活受体γ基因转染对小鼠骨髓基质细胞向心肌细胞分化影响的研究

目的 探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPAR γ)基因表达对骨髓基质细胞(marrow stroma cell,MSC)向心肌细胞分化的影响及其调控作用。方法 原代培养Balb/c纯系小鼠MSC,应用脂质体转染法将pEGFP-N1-PPARγ表达载体转入MSC中,CA18筛选。RT-PCR检测mRNA表达,Western blot法检测蛋白表达。结果 未分化的MSC中PPARγmRNA不表达,GATA4、MEF2C、Nkx2.5表达呈阳性。经pEGFP-N1-PPARγ2转染后,调控成心肌细胞方向分化的转录因子GATA4(0.172±0.034对0.053±0.022,P<0.01)、MEF2C(0.164±0.041对0)、Nkx2.5(0.156±0.029对0)mRNA表达明显下调。MSC向成脂肪细胞方向分化,而向成心肌细胞分化受阻。结论 PPARγ抑制MSC分化过程中GATA4、MEF2C、Nkx2.5 mRNA的表达,抑制MSC向成心肌细胞分化,并促进其向脂肪细胞分化。     

人骨髓间充质干细胞体外分化为肝细胞样细胞

目的 探讨人骨髓间充质干细胞(MSCs)的体外培养及特异性诱导为肝细胞样细胞的能力。方法 骨髓标本来源于健康志愿者的胸骨,年龄2～35岁,采用淋巴细胞分离液(密度1.077)分离人MSCs,并分别采用HGF、FGF4、HGF FGF4以及无生长因子四种处理因素体外诱导第三代人MSC向肝细胞样细胞分化。通过流式细胞术分析鉴定.MSCs的纯度,于诱导培养的0、7、14、21、28天时留取细胞检测CK18、AFP和白蛋白的表达情况,同时进行糖原染色验证细胞功能。结果 用淋巴细胞分离液分离出的人MSCs纯度可达90％,采用HGF、FGF4及HGF FGF4三种处理因素均可在体外诱导人MSCs特异分化为具有肝细胞样细胞表型和功能的细胞。结论 人MSCs能在体外扩增并定向诱导为肝细胞样细胞。     

成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为神经元样细胞的研究

目的 研究成人骨髓间充质干细胞(hMSC)体外定向诱导可否分化为神经元样细胞。方法 Percoll分离液离心分离hMSC，体外扩增，采用两种方法：①含碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)预诱导24小时，甲氧酚(BHA)和二甲亚枫(DMSO)联合诱导6小时；②2-巯基乙醇(2-ME)预诱导24小时，BHA和DMSO诱导6小时。免疫组化检测神经元样细胞表达神经元烯醇化酶(NSE)、神经丝蛋白(NF)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)。结果 hMSC在体外扩增传至5代后，流式细胞仪显示hMSC表面抗原CD29、CD44、CD90表达阳性率分别为99．5％，97．8％，98．8％。采用两种方法诱导hMSC后，胞体收缩，突起伸出，较密的部分神经元拉成网状；免疫组化显示诱导的神经元样细胞能特异性表达NSE、NF，不表达GFAP。结论 成人骨髓hMSC在体外可以分化为神经元样细胞。     

犬骨髓基质干细胞体外诱导分化为肌源性细胞的研究

目的 :探讨成年犬骨髓基质干细胞 (MSSCs)体外诱导分化为肌源性细胞的可行性。方法 :用贴壁法体外分离MSSCs ,实验组 5 氮胞苷诱导 ,对照组加入等量的培养基 ,用相差显微镜、免疫组织化学和电镜方法观察、鉴定培养细胞。结果 :实验组培养细胞诱导后 4周 ,多数培养细胞由梭形变为杆状 ,免疫组织化学检查结蛋白、平滑肌肌动蛋白和肌钙蛋白Ⅰ染色阳性 ;对照组多数培养细胞为梭形 ,免疫组织化学检查结蛋白染色弱阳性 ,平滑肌肌动蛋白染色弱阳性 ,肌钙蛋白Ⅰ染色阴性 ;电镜下实验组培养细胞内可见肌丝样结构 ,对照组培养细胞无明显肌丝样结构。结论 :成年犬MSSCs体外可诱导分化为肌源性细胞。     

5-氮胞苷体外诱导骨髓间质干细胞分化为心肌细胞的实验研究

目的观察5-氮胞苷对骨髓间质干细胞(BMMSC)体外向心肌细胞诱导分化的影响.方法分离大鼠BMMSC体外培养,使用终浓度为10 μmol/L的5-氮胞苷(5-aza)对其定向诱导,观察细胞形态学的变化,荧光免疫组织化学方法进行鉴定,电镜观察细胞的超微结构.结果BMMSC体外经5-aza诱导4周,肌钙蛋白及Connexin43表达阳性,电镜下在部分细胞内肌节样结构及细胞间形成缝隙连接.结论BMMSC可以在体外经5-氮胞苷诱导分化为心肌细胞.     

体外诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化为肝样细胞

目的:体外诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化(BMSCs)为肝样细胞,提高分化效率.方法:将第一代BMSCs随机分为诱导组和对照组.诱导组加肝细胞生长因子、成纤维生长因子、表皮生长因子、抑瘤素M等进行诱导培养,观察细胞形态,检测甲胎蛋白(AFP)、白蛋白(A1b)、细胞角蛋白18(CK18)、酪氨酸氨基转移酶(TAT)和细胞色素P450 2b9(CYP2b9)的mRNA表达,A1b合成以及A1b和CK18蛋白标记细胞阳性率.结果:诱导组第3天出现多边形细胞,5—7d上皮样细胞呈岛状分布,14 d呈铺路石状.对照组细胞为长梭形.第7,14,21天,诱导组细胞AFP,A1b,CK18 mRNA和A1b蛋白检测阳性;第14,21天,细胞表达TAT和CYP2b9 mRNA.对照组除AFP mRNA呈弱阳性外,其余均为阴性.第7,14,21天,诱导组CK18阳性率分别为71.4%.75.9%,80.6%:A1b阳性率分别为75.0%,79.7%.81.1%.而对照组第7天CK18和A1b阳性率仅2.3%,1.7%,与诱导组相比有显著差异(P_(CK18)=1.97×10~(-5),P_(A11b)=3.08×10~(-6)).结论:BMSCs在体外可以被诱导分化为肝样细胞,诱导率最高可达80%以上.     

细胞间接触诱导大鼠骨髓间质干细胞分化为平滑肌细胞

目的体外诱导骨髓间质干细胞分化为平滑肌细胞,探讨已分化成熟的平滑肌细胞及细胞因子对骨髓间质干细胞分化的影响。方法分别用骨髓间质干细胞加平滑肌细胞条件培养液;骨髓间质干细胞与平滑肌细胞分层培养;骨髓间质干细胞EGFP标记后,与平滑肌细胞混合培养。用平滑肌细胞抗体SM-a-Actin、Calponin免疫荧光染色,检测骨髓间质干细胞的分化情况。结果骨髓间质干细胞与平滑肌细胞混合培养7d后免疫荧光染色,可见EGFP(绿色)和抗SM-a-Actin、Calponin(红色)的双标细胞存在。而加平滑肌细胞条件培养液与分层培养组,骨髓间质干细胞均不表达Calponin。结论细胞间直接接触对诱导骨髓间质干细胞定向分化为平滑肌细胞起决定作用。     

兔骨髓间充质干细胞自体移植治疗扩张型心肌病的实验研究

目的 研究骨髓间充质干细胞(MSCs)自体移植于扩张型心肌病后的增殖分化情况和对心功能的保护作用。方法 日本大耳白兔随机分为4组:(1)扩张型心肌病(DCM)细胞移植组(n=12);(2)DCM对照组(n=12);(3)DCM假手术组(n=12);(4)正常对照组(n=10)。分离培养DCM细胞移植组MSCs后,前3组动物用盐酸阿霉素建立兔DCM模型,第4组注射等量生理盐水。模型建立成功后第3周,将5溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记的MSCs自体移植到细胞移植组心肌内,对照组注射培养基,假手术组只开胸,不做注射。4周后采用超声心动图和血流动力学参数评价各组动物的心脏结构和功能,并取移植区心肌组织行免疫荧光染色以观察移植细胞的增殖分化情况。另选部分心肌组织做HE染色查看心肌组织形态学改变。结果 与正常对照组相比,DCM各组心功能明显受损。细胞移植4周后,可以在移植组心肌内找到BrdU标记的阳性细胞,且一部分表现为心肌特异性肌钙蛋白T染色阳性,一部分Ⅷ因子相关抗原染色阳性并参与形成新生血管,其他组中没有发现。且细胞移植组心功能较对照组和假手术组有明显改善。组织学检查示前3组均有心肌细胞变性坏死。结论 MSCs自体移植到DCM后有可能增殖分化为心肌样细胞和血管内皮样细胞并改善心功能。     

三七皂甙诱导骨髓基质细胞分化为心肌样细胞的实验研究

目的探讨三七皂甙对体外定向诱导猪骨髓基质细胞(MSCs)分化为心肌样细胞的影响。方法用穿刺方法抽取猪骨髓,分离并培养骨髓基质细胞,中药三七皂甙定向诱导分化为心肌样细胞。倒置显微镜下观察细胞形态,免疫细胞化学法鉴定心肌细胞特异性抗原标志物肌钙蛋白T,用RT-PCR对心肌肌球蛋白重链(β-MHC)进行鉴定。取培养的猪心肌细胞作为阳性对照,未经三七皂甙诱导正常培养的骨髓基质细胞作为阴性对照。结果猪MSCs经三七皂甙诱导2h后,大部分MSCs可分化为心肌样细胞,免疫细胞化学检测细胞中的肌钙蛋白T呈阳性,RT-PCR显示能表达β-MHC。结论MSCs是骨髓来源的具有多向分化潜能的干细胞,在三七皂甙的定向诱导下,可以向心肌样细胞分化,有望成为心衰及心肌梗死等心肌损伤时干细胞移植治疗的理想细胞材料。