高糖诱导内皮细胞损伤继发影响间充质干细胞增殖和凋亡的机制研究

发布时间：2017-08-29 14:38

  本文关键词：高糖诱导内皮细胞损伤继发影响间充质干细胞增殖和凋亡的机制研究

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【摘要】：研究背景和目的:糖尿病是一组由多种病因引起的以高血糖为特征的代谢性疾病。糖尿病患者体内长期的高血糖最终会导致一系列大血管和微血管病变并引发并发症,如糖尿病心肌病、糖尿病视网膜病、糖尿病周围神经病、糖尿病足等,这些并发症严重地影响患者的生活质量,并与糖尿病较高的致残率和致死率有关。目前对于糖尿病的治疗,主要目标是控制血糖和改善胰岛素不足和胰岛素抵抗,但这些治疗手段并不能有效地阻止糖尿病并发症的发生,临床上仍缺乏针对糖尿病并发症的特效治疗方式。间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)移植是近年来涌现出的治疗糖尿病并发症的新方式。MSC是一类几乎存在于机体所有组织和器官中的多能干细胞,他具有强大的增殖能力和向中胚层组织分化的能力,在调节机体免疫应答反应和修复受损组织中都发挥了非常重要的作用。大量研究显示,对多种糖尿病大血管和微血管并发症应用MSC移植治疗都取得了很好的治疗效果,然而也有一部分糖尿病患者对MSC移植并不敏感,治疗效果不佳。且有研究发现,移植到糖尿病患者体内的MSC极易死亡,其机制仍不清楚。另外,较同龄健康人相比,晚期糖尿病患者的内源性MSC的数量和质量也呈下降趋势。研究证实,糖尿病患者体内持续性的高血糖通过促进血管内皮细胞发生钙超载和氧化应激等一系列病理改变,促使血管内皮细胞凋亡增加,增殖和迁移能力下降导致血管内皮功能紊乱是糖尿病血管病变所致各种并发症的主要原因。而我们前期实验发现高糖不仅不抑制MSC的生长,反而促进其增殖。所以,我们推测高糖首先诱导内皮细胞损伤,并释放相关因子后继发性导致了内源性或者外源性MSC在糖尿病患者体内的死亡。为此,本研究旨在探讨体外高糖诱发内皮细胞损伤而继发性影响MSC增殖和凋亡的效应及其分子机制。为寻找增强MSC移植治疗糖尿病并发症以及保护糖尿病患者内源性MSC的新策略提供理论依据。方法:通过酶消化法体外分离培养人脐静脉内皮细胞、组织块贴壁法分离培养人脐带间充质干细胞,并对其表面标志和功能进行鉴定。检测高糖对内皮细胞功能的影响,建立高糖损伤内皮细胞的模型,并收集内皮细胞条件培养基。然后用收集到的内皮细胞条件培养基刺激MSC,检测其对MSC增殖和凋亡的影响,并通过Western blot鉴定刺激后的MSC中相关蛋白表达水平的变化,钙离子染色检测刺激后的MSC中钙离子浓度的变化。结果:1.成功的在体外分离培养了人脐静脉内皮细胞和人脐带间充质干细胞,其表面标志和功能特点符合相应标准。2.成功构建了高糖诱导内皮细胞损伤的模型,流式细胞术及体外成血管实验发现高糖能诱导内皮细胞的凋亡,损伤其血管生成能力。并成功收集到不同培养条件的内皮细胞条件培养基。3.细胞实时监测和流式细胞术检测结果表明高糖刺激的内皮细胞条件培养基能抑制MSC的增殖,并促进其凋亡;Western blot表明MSC的凋亡与凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、Cl-Caspase-3)的表达水平变化有关;钙离子染色提示MSC的凋亡与钙离子内流导致的钙超载有关。结论:高糖能通过促进内皮细胞凋亡和削弱其血管生成能力诱导内皮细胞损伤和功能障碍。高糖刺激内皮细胞的条件培养基通过上调凋亡相关蛋白Bax及Cl-Caspase-3的表达水平、下调Bcl-2的表达并促进MSC中钙离子内流导致了MSC增殖能力的减弱和凋亡增加,说明高糖诱导内皮细胞损伤后可释放某些因子,进而诱导移植入糖尿病患者体内的MSC和糖尿病患者内源性MSC的死亡。
【关键词】：高血糖 人脐静脉内皮细胞 人脐带间充质干细胞 细胞增殖 细胞凋亡
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R587.2
【目录】：

• 缩略语表4-5
• 英文摘要5-8
• 中文摘要8-10
• 第一章 前言10-12
• 第二章 高糖诱导内皮细胞损伤模型的建立与鉴定12-21
• 2.1 材料与方法12-15
• 2.2 结果15-19
• 2.3 讨论19-21
• 第三章 高糖诱导内皮细胞损伤继发性对间充质干细胞增殖和凋亡的影响21-39
• 3.1 材料与方法22-28
• 3.2 结果28-36
• 3.3 讨论36-39
• 全文结论39-40
• 参考文献40-46
• 文献综述 间充质干细胞治疗糖尿病并发症的研究进展46-59
• 参考文献53-59
• 攻读学位期间发表的论文59-60
• 致谢60

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本文编号：753844