间充质干细胞条件培养基在糖尿病动物模型中的应用及优化措施的初探

发布时间：2017-04-18 12:23

  本文关键词：间充质干细胞条件培养基在糖尿病动物模型中的应用及优化措施的初探，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：糖尿病是严重危害人类健康的公共问题,其患病率正逐年增加。糖尿病主要以胰岛β细胞数量缺失、胰岛素分泌缺陷引发高血糖紊乱为特征,故而寻找实现β细胞再生的途径是目前糖尿病治疗乃至糖尿病治愈的关键。间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有无限自我复制能力和多向分化潜能的成体干细胞,其系统输注能够刺激胰腺再生,从而有效改善糖尿病高血糖紊乱且主要通过分泌效应发挥作用。前期研究发现,间充质干细胞条件培养基(Mesenchymal stem cells conditioned medium,MSC-CM)输注治疗糖尿病大鼠在短时间内能够引起受损胰腺组织中β细胞一定程度的再生,但是对糖尿病大鼠高血糖紊乱的改善能力有限,且具体的作用机制未明,值得深入探讨。此外,许多文献表明,MSCs经过一定条件的预处理,能够改变其分泌的基因谱,那么模拟糖尿病动物体内环境,对体外培养的MSCs进行一定浓度的葡萄糖预处理,是否能进一步提高MSCs治疗糖尿病的疗效,从而初步探索MSCs优化治疗的可能?在本实验中,我们通过单次大剂量(65mg/kg)腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病动物模型,将提取的MSC-CM经10倍超滤浓缩后输注至糖尿病大鼠,根据糖尿病大鼠血清学指标变化趋势评估其胰岛功能的恢复情况,根据动物胰腺组织免疫荧光染色结果评估胰腺内β细胞的再生能力,并通过胰腺内细胞增殖指标的免疫荧光染色结果对β细胞再生的可能机制进行探讨。此外,我们模拟糖尿病动物体内高糖环境对UC-MSCs分别进行200mg/dl,250mg/dl,350mg/dl和450 mg/dl不同浓度葡萄糖预处理,检测细胞增殖状态,并于一定浓度葡萄糖预处理24h,48h,72h后检测衰老相关因子p16及生长因子VEGF、IGF-1、HGF、FGFs基因表达谱和蛋白含量的变化,以确定合适的预处理糖浓度及预处理时间,并将经高糖预处理的MSCs(HG-MSCs)输注至糖尿病大鼠,评估高糖预处理对MSCs治疗效果的提升,初步探索干细胞治疗优化的措施。实验发现:(1)超滤浓缩MSC-CM治疗糖尿病大鼠,在治疗早期(7天)可明显改善糖尿病大鼠的高糖状态,促进血清胰岛素及C肽的分泌,并增加β细胞数量。细胞增殖指标的免疫荧光染色结果显示,MSCCM治疗早期(7天)Insulin/ki67双阳细胞明显增多,提示β细胞增殖增加;(2)250mg/dl葡萄糖浓度对UC-MSCs预处理可明显降低衰老相关因子p16的表达,并上调FGF19和FGF21的基因水平,增加FGF19和FGF21的蛋白含量。与未经处理的干细胞相比,经250mg/dl葡萄糖预处理72h的MSCs能进一步改善糖尿病大鼠的高血糖紊乱,更有效促进胰岛功能的恢复。本实验证实,超滤浓缩MSC-CM输注糖尿病动物能够通过提高β细胞增殖率引起胰腺细胞再生而发挥治疗效应;当预处理葡萄糖浓度为250mg/dl,预处理时间为72h时,UC-MSCs衰老被抑制,分泌谱明显改善,进一步提升了UC-MSCs治疗糖尿病的疗效。本实验为MSCs治疗糖尿病提供了新的理论支持,通过高糖预处理优化MSCs为提高治疗糖尿病的疗效提供了一种新方式。
【关键词】：MSC-CM β细胞增殖 糖尿病 MSCs 高糖预处理
【学位授予单位】：河北北方学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R587.1;R-332
【目录】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-9
• 英文缩写9-10
• 前言10-12
• 材料与方法12-17
• 结果17-20
• 附表20-21
• 附图21-25
• 讨论25-30
• 结论30-31
• 参考文献31-36
• 综述 间充质干细胞通过分泌效应治疗糖尿病36-46
• 参考文献40-46
• 致谢46-47
• 个人简历47

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本文编号：314901