PDX-1基因是决定胰腺发育的关键基因。本研究拟利用腺病毒载体介导PDX-1基因在骨髓间充质干细胞中表达,协同一或两个细胞因子诱导间充质干细胞为成熟的胰岛样细胞,利用RT-PCR、免疫组织化学、放射免疫分析等方法检测诱导分化细胞的功能;并将获得的这些细胞植入糖尿病小鼠肾包囊下,进一步验证诱导细胞的调节血糖的功能。这一研究结果将有望解决糖尿病细胞治疗所面临的胰岛细胞短缺的问题,为挽救糖尿病患者体内脏器损伤,改善患者的生活质量作出巨大贡献。胰岛功能受损的糖尿病患者将很容易实现以自身细胞治疗自身疾病的梦想。
胰岛细胞移植是胰岛功能受损糖尿病病人的最佳治疗策略。但胰岛细胞来源不足及免疫排斥反应等困难却限制了该方法的临床应用。本课题的研究方向是探索PDX-1基因修饰的骨髓间充质干细胞分化为能分泌胰岛素细胞的能力,期望为糖尿病细胞治疗提供新的种子细胞。利用腺病毒载体介导PDX-1基因在MSC中表达,成功诱导MSC分化为能分泌胰岛素的细胞。RT-PCR检测结果证实分化的细胞表达GLP-1受体、GK、Glut2、胰岛素、胰高血糖素等基因。这些细胞表达胰岛素及C-肽蛋白。放射免疫分析及酶联免疫分析结果显示这些分化细胞可以向胞外分泌一定量胰岛素和C-肽,分泌量受糖浓度及生理调节剂影响。将分化细胞移植到糖尿病小鼠的肾包囊下,发现这些细胞能发挥降血糖的作用,糖尿病小鼠的高血糖症状在移植细胞后的2周内逐渐降到正常。以上研究结果证实了MSCs能分化为能分泌胰岛素的细胞,是糖尿病细胞治疗可选择的种子细胞之一。