胰腺十二指肠同源框-1基因促进大鼠骨髓间充质干细胞分化为胰岛样细胞

虽然骨髓间充质干细胞(BMSCs,bonemarrowmesenchymalstemcells)具有极强的自我更新能力及多向分化潜能,但最近发现其体外分化为胰腺内分泌细胞的效率并不高,不能产生足够用于移植的胰岛样细胞.胰腺十二指肠同源框-1基因(Pdx-1,pancreaticduodenalhomeobox-1)在胰腺胚胎发育和胰岛素基因表达调控方面均具有重要作用,因此构建含有Pdx-1的真核表达载体,并使用新型纳米介质Superfect介导重组载体转染BMSCs,研究Pdx-1表达在BMSCs体外分化为胰岛样细胞中的作用.结果表明,转染重组载体后(Pdx-1+BMSCs)分化为胰岛素阳性细胞比例为(28.23±2.56)%,较转染空白载体和未转染组(Pdx-1?BMSCs)明显增多(分别为(7.08±2.69)%和(4.59±3.02)%);细胞免疫化学染色显示诱导后细胞表达胰岛素、胰高血糖素和生长抑素蛋白,而且Pdx-1+BMSCs诱导后表达明显增加,与Westernblotting和RT-PCR结果相似;葡萄糖诱导的胰岛素分泌量测定显示Pdx-1+BMSCs对不同浓度葡萄糖有不同的胰岛素分泌,25和5.5mmol/L葡萄糖刺激后胰岛素分泌量分别为(115.29±2.56)和(56.61±4.82)μU/mL,明显高于Pdx-1?BMSCs分泌量(分别为(53.26±7.56)和(25.53±6.49)μU/mL).Pdx-1+BMSCs分化的细胞同种异体移植后可以恢复糖尿病模型大鼠的血糖水平,移植物平均存活时间(30.5±15.7)天.本试验提示大鼠BMSCs体外能分化为胰岛样细胞;Pdx-1能显著增强上述分化能力;BMSCs体外分化的胰岛样细胞移植能改善STZ糖尿病大鼠的生存状态.这将为糖尿病的治疗提供一条新的途径.