胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的诱导及糖尿病细胞移植治疗的实验研究

胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的诱导及糖尿病细胞移植治疗的实验研究

论文摘要

胚胎干细胞(ES)是一种来源于胚胎内细胞团的全能型干细胞,具有分化为各种组织细胞的潜能,在适宜的条件下可分化为人们需要的细胞用于某些疾病的治疗。糖尿病是由于胰岛β-细胞破坏或胰岛素抵抗所致的胰岛素绝对或相对缺乏。补充胰岛素是I型和部分II型糖尿病的传统治疗手段。胰岛素治疗虽能控制症状、延缓和减少并发症的发生,但不能使糖尿病彻底治愈。利用ES细胞的全能分化特性,将ES细胞定向地诱导为胰岛素分泌细胞(IPC)用于糖尿病的治疗,有可能使糖尿病得到治愈。多项研究表明,ES细胞可诱导分化为具有胰岛素分泌功能的IPC,这些细胞移植给糖尿病小鼠后有一定的治疗作用,这为糖尿病的细胞移植治疗带来了希望。但由ES细胞诱导生成的IPC数量少、功能较差、诱导时间长、诱导过程复杂,与临床运用的要求尚有一定差距。胰腺十二指肠同源盒-1基因(pdx-1)是调节胰腺发育和胰岛β细胞分化的关键基因,也是维持正常胰岛β细胞生理功能不可缺少的基因。用pdx-1基因转染小鼠胚胎干细胞,使之高表达pdx-1,有可能增加ES细胞向胰岛素分泌细胞分化的转化率,提高其胰岛素的分泌功能。为了缩短IPC的诱导周期,简化诱导方法,提高IPC的获得量和胰岛素分泌功能,我们构建了携带绿色荧光蛋白报告基因的pdx-1基因真核表达载体,将pdx-1转染小鼠胚胎干细胞后在转染细胞中获得了表达;经过对ES细胞培养扩增和ES细胞向IPC分化诱导的系统实验观察,我们改进了胰岛素分泌细胞的诱导方法,缩短了诱导时间;将胰岛素分泌细胞移植于糖尿病小鼠后,这些细胞能在小鼠体内存活增殖,并使血糖恢复正常。主要实验结果如下:1、从孕小鼠分离胚胎成纤维细胞(MEF),纯化后用于ES细胞饲养层的制备。发现胎龄13.5d的胚胎用于分离MEF效果最好,大于15d或小于11d的胚胎均不能得到数量足够、增殖能力旺盛的MEF;在进行丝裂霉素C(MMC)处理时,第2-4代

论文目录

  • 常用英文缩写一览表
  • 英文摘要
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  • 论文正文
  • 前言
  • 第一部分 小鼠胚胎干细胞的培养扩增及鉴定
  • 第二部分 小鼠pdx-1 基因真核表达载体的构建及其在小鼠胚胎干细胞中的表达
  • 第一节 小鼠pdx-1 基因真核表达载体的构建
  • 第二节 pdx-1 基因在小鼠胚胎干细胞中的表达及鉴定
  • 第三部分 胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的体外诱导
  • 第四部分 胰岛素分泌细胞移植治疗糖尿病的实验研究
  • 全文总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文献综述一 胰腺的胚胎发育及基因调控
  • 文献综述二 胰腺-十二指肠同源盒基因与胰岛功能调节
  • 博士在读期间发表或参加会议交流的论文
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