人胚胎干细胞体外定向诱导分化胰腺前体细胞及胰岛细胞移植治疗NOD/SCID糖尿病小鼠

摘要

目的 探讨人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)体外定向诱导分化胰腺前体细胞及胰岛细胞移植治疗非肥胖糖尿病/严重联合免疫缺陷(non-obese diabetic/severe combined immunodeficient,NOD/SCID)小鼠的可行性.方法 体外分4阶段诱导hESCs定向分化为胰岛细胞:①诱导分化形成定型内胚层;②诱导胰腺细胞定向分化;③扩增胰腺前体细胞;④促进胰岛细胞成熟.观察诱导各阶段细胞形态变化、免疫荧光鉴定胰十二指肠同源异型盒基因(PDX-1)、胰高糖素(glucagon)、胰岛素(insulin)、C肽(C-peptide)、葡萄糖转运子2(Glut-2)的表达.3阶段及4阶段分化形成的细胞分别植入链脲菌素(streptozotocin,STZ)诱导形成的NOD/SCID糖尿病小鼠一侧附睾脂肪垫内,观察血糖变化.结果 hESCs诱导4阶段细胞表达胰高血糖素、胰岛素、Glut-2;共表达PDX-1和C肽;流式鉴定诱导4阶段胰岛素阳性细胞为17.1％;体外检测有葡萄糖刺激的胰岛素释放反应;3阶段及4阶段分化形成的细胞分别植入NOD/SCID 糖尿病小鼠体内可逆转其高血糖至少12周.结论 体外定向诱导hESCs分化形成的胰腺前体细胞及胰岛细胞分别植入NOD/SCID小鼠可逆转其高血糖.