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间充质干细胞培养上清输注对糖尿病大鼠治疗作用的机制研究

庞雅平;程愈;郝好杰;刘杰杰;申晶

【摘要】目的观察间充质干细胞(MSCs)培养上清输注对糖尿病大鼠高血糖紊乱的

治疗效果,探讨MSCs分泌产物促进胰岛再生的作用机制.方法SD大鼠腹腔单次注

射大剂量链脲佐菌素(STZ,65mg/kg)建立糖尿病大鼠模型,将诱导成功的30只糖尿

病大鼠随机分为MSCs培养上清治疗组(CM,n=15)、培养基治疗组(M,n=15),分别

输注MSCs培养上清、培养基.另将15只正常大鼠作为对照组.连续治疗3d后每

日测血糖,于治疗第7天测定血清胰岛素及C肽,并行腹腔糖耐量检查(IPGTT).对动

物胰腺组织标本行多重免疫荧光染色,观察MSCs上清治疗后胰岛β细胞再生情况,

并进一步探究胰岛细胞再生的可能机制.结果与M组比较,治疗早期(＜7d)CM组糖

尿病大鼠血糖降低,血清胰岛素及C肽含量明显增加(P＜0.05).IPGTT结果显示,CM

组较M组糖尿病大鼠胰岛功能明显增强.胰腺组织多重免疫荧光染色提示,CM组糖

尿病大鼠的胰岛内β细胞数量较M组明显增加(P＜0.05),但仍少于对照组;β细胞

增殖率较M组及对照组均显著提高(P＜0.01).结论MSCs分泌产物通过促进胰岛

β细胞增殖,促进胰腺再生,恢复胰岛功能,可用于早期糖尿病的控制与治疗.

【期刊名称】《解放军医学杂志》

【年(卷),期】2015(040)006

【总页数】5页(P449-453)

【关键词】间质干细胞;胰岛;再生;胰岛素分泌细胞

【作者】庞雅平;程愈;郝好杰;刘杰杰;申晶

【作者单位】075000河北张家口河北北方学院研究生院;100039北京解放军总

医院生命科学院;100039北京解放军总医院生命科学院;100039北京解放军总医

院生命科学院;100091北京解放军309医院内分泌科

【正文语种】中文

【中图分类】R587.1

间充质干细胞(MSCs)是一类具有自我复制和多向分化潜能的成体干细胞，在多种

疾病中参与受损组织的修复与再生，如心肌梗死[1]、急性肾损伤[2]、创伤[3]等。

临床数据显示[4]，MSCs输注能降低糖尿病患者的血糖水平，显著减少外源性胰

岛素用量。此外，在糖尿病动物模型中，MSCs的系统输注可明显提高β细胞质

量，升高体内胰岛素水平，有效改善高血糖状态[5-6]。尽管MSCs治疗为治愈糖

尿病带来了希望，但关于细胞治疗的安全性尚存在很大争议，制约了干细胞治疗的

推广应用。与此同时越来越多的学者发现，MSCs的分泌效应在其促进组织损伤再

生修复的过程中发挥了重要作用[7-10]。本课题组前期研究发现，输注MSCs上

清在一定程度上可起到类似干细胞本身输注的作用，达到促进糖尿病大鼠胰岛再生、

改善高糖状态的效果，但与细胞本身输注治疗相比在疗效上仍存在很大差距，且其

促β细胞再生的具体机制尚未明确[6]。本实验旨在对MSCs上清液进行浓缩以增

强治疗效应，同时对MSCs分泌产物促进胰岛β细胞再生的机制进行初步研究。

1.1实验动物、主要试剂及仪器8周龄雄性SD大鼠(SPF级)50只，体重200～

220g，购自解放军总医院医学实验动物中心(动物合格证号：11400700074794)。

L-DMEM、FBS(Hyclone，美国)；KO血清、荧光二抗(Invitrogen，美国)；0.25%

胰蛋白酶(Gibco，美国)；Glucagon抗体(1/1500)、Insulin抗体(1/150)、Ki-

67(1/30)、H33342核染料(1/2000)、STZ(Sigma，美国)。细胞培养孵箱

(HeraeusSepatech，德国)；台式小型高速离心机(Eppendorf，德国)；低温冰冻

切片机(Leica，德国)；激光共聚焦显微镜(Olympus，日本)；血糖仪(强生，美国)。

1.2方法

1.2.1SD大鼠骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)分离、培养及培养上清的获取雄性，

体重100g的正常SD大鼠麻醉后脱颈处死，用含胎牛血清的LDMEM培养基冲

出股骨、胫骨的骨髓接种至培养皿，37℃、5