成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛素分泌样细胞及其鉴定

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.转基因诱导要求条件高,程序复杂,化学诱导剂诱导为现阶段较多采用的一类方法.目的:探讨成人骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胰岛样细胞的条件.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-01/10在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成.材料:骨髓来源于青岛大学医学院附属医院内分泌科行自体干细胞移植治疗的糖尿病患者,对治疗及实验均签署知情同意书.表皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子为Peprotech Asia公司产品,B27添加剂为Gibco公司产品,尼克酰胺、2-巯基乙醇、谷氨酰胺、双硫踪为Sigma公司产品.方法:采用Percoll法分离成人骨髓间充质干细胞,加入含体积分数为0.1胎牛血清的LG-DMEM进行培养,胰蛋白酶消化传代.取第3～5代细胞,按1×108 L-1密度接种,分3阶段诱导:第1阶段加入含2-巯基乙醇、谷氨酰胺的HG-DMEM,培养2 d;第2阶段加入含碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、B27添加剂、谷氨酰胺的HG-DMEM,培养6 d;第3阶段加入含尼克酰胺、2-巯基乙醇的HG-DMEM,培养6 d.对照组采用单纯的HG-DMEM进行培养.主要观察指标:相差显微镜下观察细胞形态变化,诱导第2阶段行免疫荧光鉴定PDX-1基因的表达,诱导第3阶段行双硫腙染色鉴定胰岛β样细胞团,电化学发光法测定低糖/高糖刺激下胰岛素的分泌情况.结果:未经诱导的骨髓间充质干细胞呈长梭形贴壁生长,诱导后胞逐渐变圆,并聚集成团.诱导8 d细胞PDX-1基因呈阳性表达,诱导14 d细胞团双硫腙染色呈棕红色.经低糖、高糖刺激后,对照组无胰岛素释放,诱导14 d细胞团培养基中胰岛素含量显著升高(t=3.638～9.387,P均 < 0.01).结论:2-巯基乙醇、谷氨酰胺、表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子及尼克酰胺等可在体外诱导成人骨髓间充质干细胞分化为具有分泌胰岛素功能的胰岛样细胞.

In vitro differentiation and identification of adult bone marrow mesenchymal stem cells into islet- secreting cells