诱导人骨髓间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的实验研究

【摘要】：目的：探讨人骨髓间充质干细胞是否具有向胰岛β样细胞分化的潜能，能否用于治疗1型糖尿病。 方法：在无菌条件下，通过羟乙基淀粉分离法及贴壁筛选法从人骨髓中分离间充质干细胞，进行体外培养、传代，并对其表面标记进行流式细胞术检测。取第3代人骨髓间充质干细胞(hBMMSCs)用表皮生长因子、β-巯基乙醇和高糖培养基诱导其向胰岛β样细胞分化。观察hBMMSCs在诱导前后的形态变化；用RT-PCR法检测诱导前后的细胞是否表达胰岛相关基因；用胰岛素免疫细胞化学染色及免疫荧光法检测胰岛素的表达；用双硫腙染色鉴定胰岛β样细胞；化学发光法检测诱导前及诱导后的细胞分泌胰岛素的情况；胰岛素释放实验评价诱导后细胞的功能；制作糖尿病小鼠模型，并将诱导后的细胞移植到小鼠肾被膜下，观察血糖变化，摘除其肾脏和胰腺进行免疫组化检测。 结果：采用羟乙基淀粉分离法及贴壁筛选法对hBMMSCs进行体外培养，可以得到形态均一的梭形hBMMSCs，其细胞表面标记CD34、CD45、CD14不表达，而CD29、CD44呈阳性表达。hBMMSCs经诱导分化后，细胞逐渐变圆，并聚集成团；RT-PCR法检测显示诱导后的细胞表达部分胰岛相关基因，如pdx-1、insulin、glut-2等等，不表达glucagon；胰岛素免疫细胞化学及免疫荧光检测均表明细胞团内的细胞呈胰岛素染色阳性反应；双硫腙染色也为阳性；化学发光免疫分析法结果表明经诱导的细胞团能分泌胰岛素，具有糖反应性，但稍弱；诱导后的细胞移植到糖尿病小鼠体内后，小鼠的血糖逐渐下降：移植物的胰岛素免疫组织化学染色显示小鼠肾被膜下有胰岛素阳性细胞。而注射PBS组和单纯STZ造模组糖尿病小鼠则持续高血糖。 结论：人骨髓间充质干细胞可在体外被定向诱导分化为胰岛β样细胞，而且这种胰岛β样细胞在1型糖尿病小鼠体内具有降血糖的作用。