摘要:详细介绍了胚胎和成体干细胞向胰岛干细胞转化的诱导分化方法及可能途径,用于胰岛干细胞鉴定的基因分子标志及胰岛干细胞促分化因子。并简要介绍了胰岛干细胞治疗的研究现状及存在的问题v*x|0,百拇医药
关键词:胰岛干细胞胰岛移植糖尿病v*x|0,百拇医药
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选择性破坏胰岛A细胞致大鼠心率变化的研究下载孙世晓贾明明刘泓雨姜摘要:花生四烯酸对胰岛细胞合成及分泌胰岛素的作用是双向的,即生理浓度的百拇医药
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糖尿病是一种严重危害人类生命健康的疾玻型糖尿病主要因胰岛细胞破坏引起绝对缺乏所致。2型糖尿病患者早期具有胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷的双重因素,但不少患者在疾病晚期也以胰岛素分泌严重不足为主,需要外源性胰岛素治疗。目前对糖尿病的治疗方法均不能满足重建胰岛细胞分泌功能的需求。多年来人类尝试采用胰腺移植和胰岛细胞移植的方法重建胰腺内分泌功能,但因移植排异、免疫抑制剂的及手术并发症等诸多因素制约了其临床应用及效果。近10余年来由于制备和纯化技术的改进使得从胰腺获得数量多、纯度高而又保持良好活力的胰岛细胞成为可能\[1\]。Shapima等于2000年报道了采用分离自捐献胰腺的胰岛细胞经肝门静脉注入对7例1型糖尿病患者进行移植治疗的结果,并采用非糖皮质激素免疫抑制剂抗排异\[2\]。他们的研究取得了突破性结果,所有接受移植治疗的患者在长达1年的随访中均摆脱了胰岛素的治疗,血糖及糖化血红蛋白恢复正常,且未发生严重的反应。在以后的随访中有4例保持良好血糖控制达2年以上\[3\]。这一方法被称为埃德蒙顿方案。虽然从这一方案的成功实施中人们看到了胰岛移植治疗糖尿病的新希望,但这一方案中每一位患者需23个供体的胰腺才能获得能够保持血糖正常的胰岛细胞因此,胰腺供体的严重缺乏使其推广应用受到了很大限制。由于干细胞具有自我复制能力和多种分化潜能,理论上可为胰岛移植提供丰富的胰岛细胞来源因此,近年来人们对胰岛干细胞进行了大量研究,并取得了重要进展。
1胰岛干细胞的概念9^6,百拇医药
干细胞是具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞。根据其发育阶段,干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞是哺乳动物早期胚囊内细胞团中的一种二倍体细胞,可以从植入前的囊胚中获得。提要:目的探讨预防性和治疗性给予果糖二磷酸钠镁对于链脲佐菌素损伤的胰岛B细胞有无堡作用。方法应用葡萄糖氧化酶法测定ESC属未分化细胞,可分化为各种机体组织细胞。成体干细胞存在于成年动物的组织器官内,成体干细胞的分化和增殖是成年动物机体组织和器官修复和再生的基矗成体干细胞具有多向分化潜能,以前认为分化潜能较窄,但近年来的横向分化研究表明,成体干细胞在一定条件下可转分化为其他组织细胞。大鼠实验性胃溃疡自愈期间胰岛A细胞的结构和功能变化解剖学报1999年第4期第0卷论著作者:黄岩梁文妹石爱荣单位:黄岩潍坊医学院组织学胚胎学教研室潍坊胰岛干细胞一般是指未达终末分化状态,能分化增殖为胰岛组织,或起源于胰腺,具有自我更新复制能力的细胞9^6,百拇医药
11胚胎干细胞向胰岛干细胞的分化9^6,百拇医药
现在已经建立了成熟的胚胎干细胞体外培养和分化方法。胰岛A细胞例句尽管如此,要恢复整个胰腺内所有的胰岛细胞胚胎干细胞与无有丝分裂活性的成纤维细胞共同培养或加入抑制因子时可保持未分化状态。由单层转为悬浮状态时,胰岛细胞瘤分化过程就开始启动,经过数天就可形成球形拟胚体,然后在一定条件控制下就可获得分泌胰岛素的细胞\[4\]。Lumelsky等\[5\]从小鼠ESC获得了分泌胰岛素的细胞。其方法是先将ESC在有LIF存在但无滋养层的条件下培养,然后去除LIF即可使其转化为EBs,再在无血清条件下培养,此环境可使其他细胞死亡,存活细胞大多数为巢素蛋白(nestin)阳性细胞。然后再加入碱性成纤维细胞生长因子促其增殖,即可得到表达胰岛素、胰岛淀粉样多肽及转运子2在内的胰岛样细胞。这些细胞具有糖依赖性的胰岛素分泌特性。将该类细胞移植到糖尿病鼠的皮下后虽然血糖未明显改善,胰岛细胞移植但移植鼠的量保持及生存时间均好于对照组。Soria等\[6\]将构建的胰岛素启动子基因转染小鼠的胚胎干细胞,采用基因捕捉技术筛选出了分泌胰岛素的细胞株,将其移植到链脲菌素诱导的糖尿病小鼠脾脏后可使其血糖恢复正常9^6,百拇医药
虽然上述方法已由ESC成功的定向诱导分化了胰岛素产生细胞,但其效率仍然很低,胰岛素产生细胞仍不足5%。LenQuinto等\[7\]在最近的报道中采用三i转分化方法,辅以某些影响胰腺细胞分化的因子取得了较好效果。其方法为先用Nkx61起动子抵抗基因质粒转染ESC,然后除去培养基中的LIF、减少血清含量(由15%减至3%),并加以抗体和烟酰胺培养。在胚胎鼠的胰腺发育过程中是处于抑制状态的,抗处理也可抑制的活性,此可促使Pdx1及胰腺基因的级联表达。进一步经新霉素处理后仅有Nkx61阳性细胞得以存活和增殖。经细胞捕捉选择后生长的细胞几乎均为表达Pdx1Nkx61、胰岛素、葡萄糖激酶、葡萄糖转运子2等基因或蛋白的细胞。将其移植到STZ诱导糖尿病鼠的肾被膜下后使其血糖由降至83mmol/L,并维持至3周实验结束时。相信随着定向分化技术的不断改进和提高,ESC最终可为人类糖尿病的治疗提供良好的胰岛细胞来源。但ESC的利用需考虑伦理方面的因素,而成体胰岛干细胞的应用可摆脱困扰胚胎干细胞的伦理问题,且可进行自体移植。
12成体干细胞向胰岛干细胞的分化@l,百拇医药
近年的研究已经证实,成年哺乳动物体内存在的成体干细胞保持着可分化为不同类型细胞和组织的潜能。从某一组织器官分离出来的组织特异性干细胞可诱导分化为相应的细胞系。这些干细胞还具有横向分化的潜能,比如多能造血干细胞可分化为肝细胞肌肉细胞、神经细胞等\[8\]@l,百拇医药
胰腺组织是胰岛成体干细胞的主要来源\[9\]。Cornelius等\[10\]于1997年报道从尚未糖尿病鼠的胰腺中分离出了能产生胰岛的多能干细胞。该细胞可长期培养并分化为低水平表达胰岛素、胰高糖素及生长抑素的胰岛样结构。Zulewski等人\[11\]的研究发现,人和大鼠胰岛中均存在nestin染色阳性细胞。这些细胞在体外培养能分化为胰腺外分泌细胞导管细胞、胰腺内分泌细胞及肝细胞等,因此具有干细胞的特征。以后的研究证明,胰岛b细胞胰腺导管上皮组织更是胰岛干细胞的重要来源。Ramiya等\[12\]最先报道从分离的胰腺导管培养中获得了胰岛干细胞,在体外培养条件下传代了3年。该细胞可培养分化为胰岛样细胞团,将该细胞团移植到NOD鼠(non,非肥胖型的糖尿病鼠)可显著降低其血糖。胰岛d细胞BonnerWeir等\[13\]从人的胰腺导管细胞培养中也培养出了人胰岛胚芽样细胞团,低浓度的葡萄糖刺激可使其胰岛素含量增多,免疫组化显示该类细胞中有胰岛素及其他胰腺内分泌激素存在@l,百拇医药
除胰腺外,肝脏干细胞等也可在一定条件下转化为胰岛素分泌细胞。我国学者报道鼠胎肝干细胞可在体外转化为胰岛素分泌细胞\[14\]。Yang等\[15\]报道从成年鼠肝脏分离出的能够分化为肝细胞和胆管上皮细胞的卵圆形干细胞,经培养6个多月后可在100mL/L胎牛血清及高糖环境下诱导转分化为胰岛样细胞团,可表达Pdx1Nkx61、胰岛素、葡萄糖转运子2及胰高糖素等多种具有胰岛细胞特征的基因或蛋白。经葡萄糖刺激后可合成和分泌胰岛素,而肝细胞特异蛋白的表达随之消失。已有研究证实骨髓、大脑、肌肉及皮肤等均有干细胞存在,并已有将骨髓干细胞转分化为具有肝细胞特性细胞的报道\[1617\]。Ianus等在骨髓移植研究中发现,骨髓中有转化为胰岛细胞的前体细胞\[18\]。Tang等在最近的研究中已成功将骨髓干细胞转化为胰岛素产生细胞,爱词霸在线词典为广大英语学习爱好者提供胰岛A细胞的意思、胰岛A细胞的解释、胰岛A细胞的翻译、胰岛A细胞发音例句、胰岛A细胞的百科解释,爱词霸英语在线查词致力于为将该细胞移植到STZ诱导的糖尿病鼠后其高血糖及代谢状况明显得以改善\[19\]。Ruhnke等\[20\]报道,外周血干细胞在体外也可转化为肝细胞和胰岛样细胞。在方法学上从胰腺导管分离的干细胞可能是产生细胞最有希望的部位,因其转化为细胞的过程较之来源于胚胎干细胞或骨髓干细胞等要简单的多。
2胰岛干细胞的基因和分子标志及促分化因子#v/g,百拇医药
21胰岛干细胞的基因和分子标志#v/g,百拇医药
认识胰岛干细胞基因分子标志对胰岛干细胞的分离、纯化及鉴定等有重要意义。目前认为胰岛干细胞的基因分子标志主要有以下几类胰岛素、胰高糖素、生长抑素和胰多肽。这些激素分别由胰岛中的细胞细胞、细胞及胰多肽细胞分泌,通常作为胰岛干细胞的标志,可用免疫组化和分子生物学方法检测Pdx1。Pdx1即胰十二指肠同源异型盒基因,也称为胰岛素起动因子1)、生长抑素转录因子1)、胰岛十二指肠同源异型盒基因1)。胰岛内B细胞D细胞、PP细胞及外分泌部无明显变化。结论用硝酸钴可选择性破坏大鼠胰岛A细胞病变稳定,是进一步研究胰A细胞功能理想的实验工具。Pdx1是胰腺发育早期表达的一个转录因子,它的表达是胰腺发育所必需的,如果Pdx1表达缺乏就会出现胰腺不发育。现在认为Pdx1即是胰腺发育所必需的,也是影响许多细胞基因包括胰岛素基因表达的关键因素\[21\]。有研究显示,将Pdx1基因经腺病毒载体转染至某些肝细胞后可使其转化为产生胰岛素的细胞\[2223\]。Nestin。nestin最初是在神经干细胞中发现的一种中间丝蛋白,后来证明nestin不仅是胰岛干细胞的分子标志,而且还有促进胰腺内分泌干细胞分化及胰岛素分泌和其他胰腺内分泌细胞分泌的作用。尽管目前人们仍然把nestin作为胰岛干细胞的标志,但有人认为nestin在由胚胎细胞转化而来的许多干细胞均有表达\[24\]神经元素。ngn3是在胰腺发育过程中短暂表达的一种蛋白,是胰腺内分泌细胞系的定向因子。ngn3缺失的的小鼠在发育过程中4种胰岛细胞和nestin阳性的胰岛前体细胞都缺无\[25\]。此外还有半乳糖苷酶(、葡萄糖转运子2(Glut2)等#v;/g,胰岛细胞百拇医药
22胰岛干细胞的促分化因子#v/g,百拇医药