当前位置:主页 > 医学论文 > 内分泌论文 >

脂肪间充质干细胞通过调节肝脏糖代谢改善2型糖尿病高血糖的机制研究

发布时间:2018-05-05 12:20

  本文选题:间充质干细胞 + 高血糖 ; 参考:《中国人民解放军医学院》2017年硕士论文


【摘要】:随着发病率的不断增高,2型糖尿病已经成为危害人类健康的一大疾病,目前临床上治疗2型糖尿病的药物并没有针对糖尿病发病的中心环节。间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)作为一种具有自我复制和多向分化潜能的多能干细胞,已经被广泛运用于多种疾病的治疗,其中也包括糖尿病。大量的研究已经证实,MSCs输注可以相对持久和稳定地改善糖尿病高血糖,其主要机制是通过糖尿病发病的关键环节,即改善机体的胰岛素抵抗和增强β细胞的再生能力。在前期的研究中,我们观察到MSCs输注7天后2型糖尿病大鼠血糖明显下降,并且再次输注可以发挥持久和稳定的降糖效应,同时也惊讶地发现在细胞输注后的24小时内大鼠的血糖就出现了短暂而迅速的下降。系统胰岛素抵抗的改善和胰岛功能的恢复需要相对长期的一个过程,并不足以解释MSCs这种迅速的、短期的降糖效应,也就是说MSCs还有可能通过其他的分子机制发挥其降糖效应。因此对于MSCs降糖效应机制的进一步挖掘是非常有必要的,并可为其应用于临床提供更多的理论依据。本研究中,我们从正常大鼠的腹股沟脂肪组织中提取了脂肪间充质干细胞(Adipose-derived mesenchymal stem cells, ASCs),运用高脂喂养联合腹腔单次小剂量注射STZ建立2型糖尿病大鼠模型,随后经尾静脉输注了ASCs,着重观察细胞输注后24小时之内大鼠血糖的改变和胰岛素抵抗改善的情况。经动态观察我们发现,ASCs输注后第3个小时大鼠血糖开始明显下降,一直持续到24小时,同时大鼠肝脏组织中PI3K、pAKT的表达是被上调的,也就是说肝脏的胰岛素抵抗被改善,而从IPGTT和IPITT中我们并没有观察到系统性胰岛素抵抗的改善。进一步的机制研究我们发现:在细胞输注后的24小时之内,大鼠肝脏组织中糖原合成增加,糖酵解相关酶GK,PFK,PK的表达在不同时间点被不同程度上调,而糖异生相关酶PGC-1α, PEPCK和G6Pase的表达被下调。综合以上结果,说明ASCs这种迅速的降糖效应可能是通过调节了肝脏的糖代谢。在体外实验中我们利用PA刺激HepG2细胞建立了糖代谢异常模型,并将ASCs与之共培养,进一步证实ASCs可以在短时间通过调节肝脏糖代谢过程中一些关键因子的表达来降低葡萄糖生成。除此之外,我们还发现ASCs是通过促进肝脏组织中AMPK的磷酸化来调节肝脏糖代谢,从而迅速改善2型糖尿病高血糖的。通过本研究,我们发现ASCs输注可以通过激活肝脏组织中的AMPK来促进肝脏糖原合成和糖酵解,以及抑制肝脏葡萄糖产生,最终降低2型糖尿病大鼠高血糖,为间充质干细胞治疗2型糖尿病提供了新的研究线索和理论依据。
[Abstract]:With the increasing incidence of type 2 diabetes, type 2 diabetes has become a major disease that endangers human health. At present, there is no central link in the clinical treatment of type 2 diabetes. Mesenchymal stem cells (MSCs) have been widely used in the treatment of many diseases, including diabetes mellitus, as a kind of pluripotent stem cells with self-replication and multi-differentiation potential. A large number of studies have proved that MSCs infusion can improve diabetes hyperglycemia relatively long and steadily, its main mechanism is to improve the body's insulin resistance and the ability of 尾 -cell regeneration through the key link of diabetes. In previous studies, we observed that blood glucose decreased significantly in type 2 diabetic rats after 7 days of MSCs infusion, and that repeated infusion played a lasting and stable hypoglycemic effect. It was also surprising to find that blood sugar levels in the rats decreased briefly and rapidly within 24 hours of cell infusion. The improvement of systemic insulin resistance and the recovery of islet function require a relatively long process, which is not sufficient to explain the rapid and short-term hypoglycemic effect of MSCs, which means that MSCs may exert its hypoglycemic effect through other molecular mechanisms. Therefore, it is necessary to further explore the mechanism of hypoglycemic effect of MSCs, and can provide more theoretical basis for its clinical application. In this study, we extracted adipose mesenchymal stem cells (Adipose-derived mesenchymal stem cells, ASCs1) from the inguinal adipose tissue of normal rats, and established a rat model of type 2 diabetes by high-fat feeding and single intraperitoneal injection of STZ. Then ASCs was injected via caudal vein to observe the changes of blood glucose and the improvement of insulin resistance in rats within 24 hours after cell infusion. After dynamic observation, we found that the blood glucose began to decrease significantly in the third hour after ASCs infusion and lasted until 24 hours. Meanwhile, the expression of PI3KPK pAKT was up-regulated in the liver of rats, which means that the insulin resistance of the liver was improved. No improvement in systemic insulin resistance was observed from IPGTT and IPITT. We found that within 24 hours after cell infusion, glycogen synthesis was increased, and the expression of glycolytic enzyme GK-PFK-PK was up-regulated at different time points. The expression of PGC-1 伪, PEPCK and G6Pase was down-regulated. These results suggest that the rapid hypoglycemic effect of ASCs may be mediated by regulation of glucose metabolism in the liver. In vitro, we established a model of abnormal glucose metabolism in HepG2 cells stimulated by PA and co-cultured with ASCs. It is further confirmed that ASCs can reduce glucose production by regulating the expression of some key factors in liver glucose metabolism for a short time. In addition, we found that ASCs regulates hepatic glucose metabolism by promoting the phosphorylation of AMPK in liver tissue, thereby rapidly improving hyperglycemia in type 2 diabetes. In this study, we found that ASCs infusion can promote hepatic glycogen synthesis and glycolysis by activating AMPK in liver tissue, and inhibit hepatic glucose production, and ultimately reduce hyperglycemia in type 2 diabetic rats. It provides a new clue and theoretical basis for the treatment of type 2 diabetes by mesenchymal stem cells.
【学位授予单位】:中国人民解放军医学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R587.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 仵敏娟,刘善荣,刘厚奇;间充质干细胞特性与应用前景[J];生命科学;2004年03期

2 本刊编辑部;;我国首家间充质干细胞库在天津落成[J];中国药业;2006年07期

3 张鑫;赵桂秋;;间充质干细胞在眼科领域的研究与应用[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年06期

4 史春梦;;间充质干细胞表述中需要注意的几个问题[J];第三军医大学学报;2009年14期

5 瞿海龙;边剑飞;张冰;王颖;周英莲;;间充质干细胞临床应用的前景与困惑[J];医学研究与教育;2011年05期

6 郭子宽;;间充质干细胞及其临床应用中的几个问题[J];中国组织工程研究;2012年01期

7 李炳尧;武晓云;吴岩;;间充质干细胞的分离与培养:从实验室到临床[J];中国组织工程研究;2013年14期

8 吴实;邓列华;;皮肤间充质干细胞在促进皮肤愈合中的作用[J];实用皮肤病学杂志;2013年03期

9 吴清法,王立生,吴祖泽;间充质干细胞的来源及临床应用[J];军事医学科学院院刊;2002年03期

10 黄定强;间充质干细胞的研究进展[J];国外医学(耳鼻咽喉科学分册);2003年03期

相关会议论文 前10条

1 陈可;王丁;韩之波;朱德林;韩忠朝;;人脐带间充质干细胞体外发挥免疫活性的研究[A];第12届全国实验血液学会议论文摘要[C];2009年

2 金明顺;张毅;贾秀芬;周燕华;闫妍;刘慧雯;;小鼠脂肪间充质干细胞的分离、培养以及多潜能分化的研究[A];中国解剖学会第十一届全国组织学与胚胎学青年学术研讨会论文汇编[C];2009年

3 李争艳;刘杨;翟丽丽;杨迷玲;王立峰;;间充质干细胞在肿瘤发展过程中的作用[A];中华医学会病理学分会2009年学术年会论文汇编[C];2009年

4 张彦;李尚珠;;间充质干细胞在血管工程中的机制及应用[A];2009全国中西医结合周围血管疾病学术交流会论文集[C];2009年

5 石玉;戴\戎;;周期性拉应力对间充质干细胞分化影响的研究[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年

6 黎娇;朱争艳;杜智;骆莹;王鹏;高英堂;;人脐带间充质干细胞分泌物对肝细胞增殖和凋亡的影响[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年

7 谭远超;Kevin;姜红江;黄相杰;周纪平;;间充质干细胞在骨伤疾病治疗中的应用[A];首届全国中西医结合骨科微创学术交流会暨专业委员会成立大会论文汇编[C];2011年

8 唐佩弦;;间充质干细胞及其临床应用前景[A];第三届全国血液免疫学学术大会论文集[C];2003年

9 戴育成;;间充质干细胞的生物学特性和应用[A];2005年华东六省一市血液病学学术会议暨浙江省血液病学学术年会论文汇编[C];2005年

10 胡琳莉;王昕荣;钱坤;李舟;杨薇;朱桂金;;小鼠间充质干细胞向子宫内膜分化的实验研究[A];第一届中华医学会生殖医学分会、中国动物学会生殖生物学分会联合年会论文汇编[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 满学杰;天津滨海新区建最大间充质干细胞生产基地[N];新华每日电讯;2008年

2 满学杰;津昂赛打造间充质干细胞生产基地[N];医药经济报;2008年

3 第三军医大学西南医院输血科 李忠俊 整理 吴刘佳;间充质干细胞研究又见新方法[N];健康报;2013年

4 上海生科院 上海交大医学院健康科学研究所 曹楷;间充质干细胞:干细胞中的孙悟空[N];上海科技报;2014年

5 记者 陈建强;首家间充质干细胞库在津建成[N];光明日报;2006年

6 记者 冯国梧;细胞产品国家工程中心建设方案获准[N];科技日报;2007年

7 实习生 刘霞;间充质干细胞有望用于面部整形[N];科技日报;2007年

8 本报记者 王新佳;我国“原始间充质干细胞”注射液进入临床研究[N];中国高新技术产业导报;2005年

9 冯国梧;全球首个脐带间充质干细胞库规模化运营[N];科技日报;2008年

10 刘莹清;全球首个脐带间充质干细胞库泰达规模运营[N];北方经济时报;2008年

相关博士学位论文 前10条

1 王皓;五指山小型猪OCT-4、SOX-2基因在骨髓间充质与脐带间充质干细胞中的过表达研究[D];中国农业科学院;2013年

2 孔德晓;间充质干细胞及胰岛素分泌细胞治疗糖尿病的临床及应用基础研究[D];山东大学;2015年

3 董苑;SDF-1复合PDPBB的构建及对间充质干细胞趋化影响的研究[D];昆明医科大学;2015年

4 王磊;诱导胎盘来源间充质干细胞向成牙骨质细胞分化的实验研究[D];山东大学;2015年

5 房贺;连接黏附分子A在促进MSC修复CC14肝损伤中的作用及其机制[D];第二军医大学;2015年

6 陈洁;间充质干细胞外泌体对急性肺损伤小鼠的影响及相关机制的实验研究[D];中国人民解放军医学院;2015年

7 许婷;转化生长因子β1在蟑螂过敏原诱导的哮喘中对间充质干细胞募集迁移的影响[D];南方医科大学;2015年

8 周雅丽;携氧间充质干细胞对胃癌化疗效果的影响及其机制研究[D];兰州大学;2015年

9 沈舒宁;CKIP-1负调控间充质干细胞成骨分化研究[D];第四军医大学;2015年

10 朱镇;外源性骨矿化蛋白1转染人胎盘源间充质干细胞及其蛋白质组研究[D];吉林大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 谢敏;脂肪间充质干细胞通过调节肝脏糖代谢改善2型糖尿病高血糖的机制研究[D];中国人民解放军医学院;2017年

2 李超;小鼠骨髓间充质干细胞中AC基因亚型的表达及AC3对其纤毛长度的影响[D];河北大学;2015年

3 林涛;壳聚糖水凝胶复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究[D];川北医学院;2015年

4 彭龙英;心肌营养素1促进人脐血间充质干细胞神经分化存活及PI3K/Akt信号通路机制研究[D];遵义医学院;2015年

5 乔晓慧;酸性环境对人脐带间充质干细胞的影响[D];内蒙古大学;2015年

6 张红霞;人脐带间充质干细胞的分离、鉴定及其对人肺癌细胞恶性表型的影响[D];内蒙古大学;2015年

7 顾立超;BTK抑制剂对间充质干细胞miR-21的调节作用[D];河北联合大学;2014年

8 王文杰;鸭胚间充质干细胞生物学特性及其移植修复肝损伤研究[D];中国农业科学院;2015年

9 张猛;血管内皮前体细胞对间充质干细胞分化潜能的影响[D];石河子大学;2015年

10 马丽媛;利用MyoD基因诱导绵羊脐带间充质干细胞分化为成肌细胞的研究[D];东北林业大学;2015年



本文编号:1847664

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/nfm/1847664.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户09bdc***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com