發(fā)布時間：2018-05-05 12:20

  本文選題：間充質干細胞 + 高血糖　； 參考：《中國人民解放軍醫(yī)學院》2017年碩士論文

【摘要】：隨著發(fā)病率的不斷增高,2型糖尿病已經成為危害人類健康的一大疾病,目前臨床上治療2型糖尿病的藥物并沒有針對糖尿病發(fā)病的中心環(huán)節(jié)。間充質干細胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)作為一種具有自我復制和多向分化潛能的多能干細胞,已經被廣泛運用于多種疾病的治療,其中也包括糖尿病。大量的研究已經證實,MSCs輸注可以相對持久和穩(wěn)定地改善糖尿病高血糖,其主要機制是通過糖尿病發(fā)病的關鍵環(huán)節(jié),即改善機體的胰島素抵抗和增強β細胞的再生能力。在前期的研究中,我們觀察到MSCs輸注7天后2型糖尿病大鼠血糖明顯下降,并且再次輸注可以發(fā)揮持久和穩(wěn)定的降糖效應,同時也驚訝地發(fā)現(xiàn)在細胞輸注后的24小時內大鼠的血糖就出現(xiàn)了短暫而迅速的下降。系統(tǒng)胰島素抵抗的改善和胰島功能的恢復需要相對長期的一個過程,并不足以解釋MSCs這種迅速的、短期的降糖效應,也就是說MSCs還有可能通過其他的分子機制發(fā)揮其降糖效應。因此對于MSCs降糖效應機制的進一步挖掘是非常有必要的,并可為其應用于臨床提供更多的理論依據(jù)。本研究中,我們從正常大鼠的腹股溝脂肪組織中提取了脂肪間充質干細胞(Adipose-derived mesenchymal stem cells, ASCs),運用高脂喂養(yǎng)聯(lián)合腹腔單次小劑量注射STZ建立2型糖尿病大鼠模型,隨后經尾靜脈輸注了ASCs,著重觀察細胞輸注后24小時之內大鼠血糖的改變和胰島素抵抗改善的情況。經動態(tài)觀察我們發(fā)現(xiàn),ASCs輸注后第3個小時大鼠血糖開始明顯下降,一直持續(xù)到24小時,同時大鼠肝臟組織中PI3K、pAKT的表達是被上調的,也就是說肝臟的胰島素抵抗被改善,而從IPGTT和IPITT中我們并沒有觀察到系統(tǒng)性胰島素抵抗的改善。進一步的機制研究我們發(fā)現(xiàn):在細胞輸注后的24小時之內,大鼠肝臟組織中糖原合成增加,糖酵解相關酶GK,PFK,PK的表達在不同時間點被不同程度上調,而糖異生相關酶PGC-1α, PEPCK和G6Pase的表達被下調。綜合以上結果,說明ASCs這種迅速的降糖效應可能是通過調節(jié)了肝臟的糖代謝。在體外實驗中我們利用PA刺激HepG2細胞建立了糖代謝異常模型,并將ASCs與之共培養(yǎng),進一步證實ASCs可以在短時間通過調節(jié)肝臟糖代謝過程中一些關鍵因子的表達來降低葡萄糖生成。除此之外,我們還發(fā)現(xiàn)ASCs是通過促進肝臟組織中AMPK的磷酸化來調節(jié)肝臟糖代謝,從而迅速改善2型糖尿病高血糖的。通過本研究,我們發(fā)現(xiàn)ASCs輸注可以通過激活肝臟組織中的AMPK來促進肝臟糖原合成和糖酵解,以及抑制肝臟葡萄糖產生,最終降低2型糖尿病大鼠高血糖,為間充質干細胞治療2型糖尿病提供了新的研究線索和理論依據(jù)。
[Abstract]:With the increasing incidence of type 2 diabetes, type 2 diabetes has become a major disease that endangers human health. At present, there is no central link in the clinical treatment of type 2 diabetes. Mesenchymal stem cells (MSCs) have been widely used in the treatment of many diseases, including diabetes mellitus, as a kind of pluripotent stem cells with self-replication and multi-differentiation potential. A large number of studies have proved that MSCs infusion can improve diabetes hyperglycemia relatively long and steadily, its main mechanism is to improve the body's insulin resistance and the ability of 尾 -cell regeneration through the key link of diabetes. In previous studies, we observed that blood glucose decreased significantly in type 2 diabetic rats after 7 days of MSCs infusion, and that repeated infusion played a lasting and stable hypoglycemic effect. It was also surprising to find that blood sugar levels in the rats decreased briefly and rapidly within 24 hours of cell infusion. The improvement of systemic insulin resistance and the recovery of islet function require a relatively long process, which is not sufficient to explain the rapid and short-term hypoglycemic effect of MSCs, which means that MSCs may exert its hypoglycemic effect through other molecular mechanisms. Therefore, it is necessary to further explore the mechanism of hypoglycemic effect of MSCs, and can provide more theoretical basis for its clinical application. In this study, we extracted adipose mesenchymal stem cells (Adipose-derived mesenchymal stem cells, ASCs1) from the inguinal adipose tissue of normal rats, and established a rat model of type 2 diabetes by high-fat feeding and single intraperitoneal injection of STZ. Then ASCs was injected via caudal vein to observe the changes of blood glucose and the improvement of insulin resistance in rats within 24 hours after cell infusion. After dynamic observation, we found that the blood glucose began to decrease significantly in the third hour after ASCs infusion and lasted until 24 hours. Meanwhile, the expression of PI3KPK pAKT was up-regulated in the liver of rats, which means that the insulin resistance of the liver was improved. No improvement in systemic insulin resistance was observed from IPGTT and IPITT. We found that within 24 hours after cell infusion, glycogen synthesis was increased, and the expression of glycolytic enzyme GK-PFK-PK was up-regulated at different time points. The expression of PGC-1 偽, PEPCK and G6Pase was down-regulated. These results suggest that the rapid hypoglycemic effect of ASCs may be mediated by regulation of glucose metabolism in the liver. In vitro, we established a model of abnormal glucose metabolism in HepG2 cells stimulated by PA and co-cultured with ASCs. It is further confirmed that ASCs can reduce glucose production by regulating the expression of some key factors in liver glucose metabolism for a short time. In addition, we found that ASCs regulates hepatic glucose metabolism by promoting the phosphorylation of AMPK in liver tissue, thereby rapidly improving hyperglycemia in type 2 diabetes. In this study, we found that ASCs infusion can promote hepatic glycogen synthesis and glycolysis by activating AMPK in liver tissue, and inhibit hepatic glucose production, and ultimately reduce hyperglycemia in type 2 diabetic rats. It provides a new clue and theoretical basis for the treatment of type 2 diabetes by mesenchymal stem cells.
【學位授予單位】：中國人民解放軍醫(yī)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R587.1

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