骨髓间充质干细胞与胰岛共移植对胰岛移植物β细胞早期凋亡的保护作用及机理研究

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目的:减少胰岛移植物拾细胞早期凋亡是同种系胰岛移植成功的关键因素之一。本研究旨在观察骨髓来源的间充质干细胞(BMSCs)与胰岛共移植对胰岛移植物p细胞早期凋亡的影响,并初步探讨其可能机理。方法:全骨髓贴壁法分离培养BALB/c乳鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)并鉴定。胶原酶消化法获取供体胰岛并计数。腹腔注射STZ (140mg/kg)建立糖尿病BALB/c小鼠模型。造模成功后,将小鼠随机分配到4个实验组:①胰岛单独移植组:肾包膜下注射胰岛350个(n=19),②BMSCs与胰岛共移植组:肾包膜下注射350个胰岛及7×105BMSCs(n=19),③BMSCs单独移植组:肾包膜下注射7×105BMSCs (n=6),④假手术组:肾包膜下注射等量RMPI1640液(n=6)。观察术后血糖变化。术后第7天、14天、28天行糖耐量试验(IPGTT)检测胰岛功能。TUNEL法检测术后1、3、7、28天胰岛移植物β细胞凋亡状况;透视电镜观察胰岛移植物p细胞内质网结构改变;免疫荧光法观察胰岛移植物p细胞内质网应激相关指标免疫球蛋白重链结合蛋白(binding immunoglobulin heavy chain protein, BIP)和CCAAT/增强子结合蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein, CHOP)的表达。结果:1. BMSCs与胰岛共移植组血糖生存曲线显著优于胰岛单独移植组、BMSCs单独移植组和假手术组。(P<0.01)2. BMSCs与胰岛共移植组术后第14和28天IPGTT血糖曲线显著优于胰岛单独移植组、BMSCs单独移植组和假手术组(AUC:P<0.05)。术后第7,14,28天,BMSCs与胰岛共移植组血浆胰岛素水平均显著高于胰岛单独移植组、BMSCs单独移植组和假手术组。(P<0.05)3.术后第1、3,7天,BMSCs与胰岛共移植组其胰岛移植物p细胞凋亡率显著低于胰岛单独移植组(day1:7.06±3.10%vs.15.18±6.23%,p<0.05; day3:5.50±2.70%vs.12.40±4.24%, p<0.05; day7:4.11±1.96vs.8.63±1.88, p<0.05)。术后第28天两组无显著差异(2.38±0.47vs.2.39±1.63p>0.05)。4.透视电镜观察到,胰岛单独移植组其移植物胰岛移植物p细胞内质网明显肿胀变形;而BMSCs与胰岛共移植组其内质网肿胀、变形程度减轻。5.免疫荧光染色提示:术后1,3,7天BMSCs与胰岛共移植组其胰岛移植物p细胞的BIP,CHOP荧光强度显著组低于单独移植组。(BIP:第1天0.052±0.024vs.0.086±0.036,p<0.05;第3天0.039±0.011vs.0.094±0.026, P<0.05;第7天0.023±0.008vs.0.043±0.013, p<0.05。CHOP:day10.042±0.012vs0.099±0.025p<0.05; day30.044±0.014vs.0.110±0.020,p<0.05; day70.022±0.008vs.0.055±0.008,p<0.05)。第28天两组胰岛移植物拾细胞BIP荧光强度无显著差异(BIP:day280.050±0.017vs.0.049±0.003, p>0.05o CHOP:day280.021±0.006vs.0.031±0.013,p>0.05)。结论:BMSCs能够减少胰岛移植物p细胞的早期凋亡,其机理可能与改善胰岛移植物p细胞内质网应激有关。
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