糖尿病是目前临床常见和高发的疾病,一般通过胰岛素补充进行治疗,但疗效受多种因素影响;利用干细胞体外诱导生成胰岛素分泌细胞并移植治疗糖尿病是目前研究的新方向,但该技术尚有不少困难和待解决的问题;研究证实,胰腺组织损伤或功能丧失可激活体内胰岛β细胞再生修复功能,但其再生及活化过程受哪些基因调控?它们是如何实现调节功能等问题还少见报道。为此我们设计了本项目,目的是通过构建胰腺损伤动物模型,利用基因芯片筛选的方法,寻找在损伤后动物体内剩余胰腺组织中特异表达的基因及表达这些基因的细胞种类,然后构建这些基因的表达载体,以不同的组合转染到小鼠胰腺及培养的胰腺组织细胞内进行生物学功能验证,之后将具有调节功能基因组合载体转染胰腺内皮细胞中,将其与不同种类的胰岛细胞体外共培养,观察是否有新胰岛β细胞产生,在此基础上阐明胰岛β细胞再生过程中的调节基因及其功能,为应用胰岛β细胞体内再生机制治疗糖尿病提供参考。
Diabetes;beta-cell cell;insulin-secreting cells;insulin-regulation genes;
糖尿病是患病率高且在全球影响广泛的疾病。现临床主要以胰岛素补充进行治疗,但疗效受多种因素影响。因此,针对如何给患者补充胰岛β 细胞,包括对胰岛素分泌细胞的体外生成和细胞移植研究,以及体内胰岛β 细胞再生功能的激活和体内胰岛素生成细胞的再生等问题,许多研究人员都进行了大量研究工作。目前,在胰腺组织损伤修复与胰岛β 细胞的再生过程中,有哪些基因参与调控以及它们是如何实现相应的调节机制等问题,尚未有确定的研究结果。基于以上问题,本项目通过构建胰腺损伤动物模型,利用基因芯片筛选的方法,寻找出了在损伤后剩余胰腺组织内皮细胞中特异性表达的差异表达基因Id2、Figf、Reg3作为候选基因, 构建了以上三种基因的过表达载体转染至不同细胞系,采用real time-PCR验证了这三种基因对胰岛素基因的调解功能, 在后续的实验中,采用免疫细胞化学染色、western-blot、ELISA等方法,重点研究了Figf在胰岛β 细胞再生过程的调节机制及其功能。实验结果(1)转染Figf、Reg3基因后,胎肝细胞系表达与胰岛素分泌相关基因PDX1、Insulin1、Insulin2的mRNA表达水平上调;(2)转染Figf后,胎肝细胞分泌胰岛素;(3)转染Figf后,细胞表达ngn3, ,mafamRNA及蛋白水平上调;(4) 转染Figf后发现c肽的分泌水平升高;(5)将mafa siRNA转染胎肝细胞后,过表达figf组insulin1,insulin2 mRNA水平下调。本研究结果表明,figf具有将胎肝细胞诱导成具有B细胞功能的潜在可能,其可能通过调节mafa基因水平参与细胞分泌胰岛素功能。本研究结果将为利用胰岛β细胞体内再生机制治疗糖尿病提供理论依据。