脐带间充质干细胞及其外泌体对高糖损伤及炎症状态脂肪细胞的作用

摘要

胰岛素抵抗是2型糖尿病(T2DM)的重要特征，高糖毒性、脂肪组织慢性炎症状态是导致胰岛素抵抗的重要原因。目前，脂肪细胞胰岛素抵抗模型以3T3-L1为主，人脂肪细胞胰岛素抵抗模型及高糖损伤现象报道不多。间充质干细胞(MSCs)是一类具有多向分化潜能的非造血干细胞，基础研究已证实MSCs通过免疫调节、组织修复等作用改善T2DM及其并发症。MSCs分泌的外泌体(exosomes)内含有大量生物活性物质，介导细胞之间的物质转运和信息传递，并模拟MSCs的功能。相较于骨髓、皮下脂肪来源的MSCs，脐带来源的MSCs(hUC-MSCs)免疫原性更低、受供体影响更少，但hUC-MSCs及其外泌体对高糖损伤、炎症状态的脂肪细胞作用尚需研究。 研究目的： 1.比较脐带、皮下脂肪来源的MSCs的生物学特性及功能;2.比较3T3-L1与脂肪来源MSCs（hAMSCs）成脂分化及胰岛素抵抗模型的建立效果;3.探索hUC-MSCs来源的外泌体对胰岛素抵抗的脂肪细胞作用，为hUC-MSCs及其外泌体治疗T2DM提供可能的理论依据。 研究方法： 1.生长良好的MSCs分别向成骨、成脂分化，通过流式细胞仪进行免疫表型鉴定，比较多向分化能力及细胞表面抗原表达结果。从hUC-MSCs的条件培养基中通过超速滤过法分离提取外泌体，通过透射电镜形态观察及Western Blot标志蛋白进行鉴定。 2.用10ng/ml的TNF-α、35mmol/L葡萄糖干预诱导成熟的人脂肪细胞、3T3-L1细胞，比较两种脂肪细胞的胰岛素抵抗情况。 3.使用hUC-MSCs来源的外泌体干预炎症状态、高糖损伤脂肪细胞，评价4mmol/L葡萄糖组、炎症组、高糖组、炎症+高糖组及外泌体干预后各组胰岛素刺激的葡萄糖摄取、脂肪因子、炎症因子及相关信号通路分子的mRNA、蛋白表达情况。 研究结果： 脐带来源的MSCs成骨、成脂分化能力不及脂肪来源的MSCs。加用罗格列酮后可有效促进3T3-L1细胞成脂分化，但与hAMSCs相比，3T3-L1细胞成脂分化效率不高、胰岛素抵抗模型不够稳定。高糖组、炎症组及两者联合刺激可成功诱导人脂肪细胞胰岛素抵抗模型，表现为胰岛素刺激的葡萄糖摄取下降、促炎因子及瘦素表达上调、脂联素及IRS-1下调。而外泌体干预后可显著改善胰岛素敏感性，作用机制与上调脂联素、SIRT-1表达及下调瘦素表达相关。 研究结论： hAMSCs成脂分化后使用高糖及TNF-α诱导可建立稳定的胰岛素抵抗模型，hUC-MSCs来源的外泌体可有效改善高糖损伤及炎症状态脂肪细胞的胰岛素敏感性。

目录

摘要

前言

材料与方法

一、实验材料

二、实验方法

结果

一、hAMSCs与hUC-MSCs的生物学特性比较

二、脂肪细胞高糖损伤及慢性炎症状态模型的建立

三、hUC-MSCs来源的外泌体对高糖损伤及炎症状态脂肪细胞的作用

四、hUC-MSCs来源的外泌体改善高糖损伤及炎症状态脂肪细胞胰岛素敏感性的作用机制探究

讨论

结论

参考文献

综述间充质干细胞(MSCs)及分泌的细胞外微粒治疗2型糖尿病的研究进展

附录

致谢

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