不同劑量人臍帶間充質干細胞對1型糖尿病大鼠的影響

祁 兵 翁孝剛王 濤 曹毓磷

1 新鄉醫學院第一附屬醫院，河南 新鄉453100；2 新鄉醫學院第三附屬醫院，河南 新鄉453000；3 干細胞河南省工程實驗室，河南 新鄉 453000

基礎醫學

不同劑量人臍帶間充質干細胞對1型糖尿病大鼠的影響

祁 兵1翁孝剛2王 濤1曹毓磷3

1 新鄉醫學院第一附屬醫院，河南 新鄉453100；2 新鄉醫學院第三附屬醫院，河南 新鄉453000；3 干細胞河南省工程實驗室，河南 新鄉 453000

本文通過實驗研究移植不同劑量hUCMSCs對1型糖尿病大鼠血糖的影響，尋找hUCMSCs的最高有效劑量及最低有效劑量，探討不同劑量干細胞hUCMSCs與血糖之間的關系，能否修復受損大鼠胰腺組織。結果表明有效劑量的范圍為5×105～5×106，在該范圍內血糖隨著hUCMSCs的劑量上升而下降，血糖與hUCMSCs存在劑量依賴關系。

1型糖尿病；hUCMSCs；量效關系

隨著干細胞技術的發展，干細胞的應用為尋找糖尿病替代治療提供了新的契機。人臍帶來源的臍帶間充質干細胞（hUCMSCs）取材方便，來源廣泛，具有極低的免疫原性，避免移植宿主體內后發生免疫排斥反應，可以同種動物異體移植，也可進行異種移植，是一種相對理想的新型干細胞來源。

本實驗旨在探索hUCMSCs劑量的變化與1型糖尿病大鼠血糖之間的關系，尋找hUCMSCs的最低有效劑量和最高有效劑量，為糖尿病的治療提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料

SD大鼠50只，2月齡，體重180～250 g，雌雄各半。鏈脲佐菌素（STZ）、大鼠胰島素EILSA試劑盒96T、Insulin（santa sc-9168）、FITC標記的抗兔的IgG、DAPI染色液、正常山羊血清封閉液12 ml、熒光抗淬滅封片劑5 ml、快速血糖儀、熒光電子顯微鏡。

1.2 方法

50只SD大鼠隨機分為對照組、糖尿病對照組，造模前12 h禁食不禁水，將鏈脲佐菌素以55 mg/kg的濃度單次腹腔注射，觀察期15 d，15 d后挑選連續2次以上隨機血糖＞16.0 mmol/L的大鼠作為造模成功大鼠，將未達此標準者剔除，分為正常組、1型糖尿病對照組、干細胞移植組（分別為：1×105組、5×105組、1×106組、5×106組、1×107組），n=6。將5個濃度的hUCMSCs移植入6組大鼠胰腺被膜下進行多點位注射，糖尿病對照組僅移植生理鹽水。

2 結果

2.1 實驗動物一般情況

正常組大鼠飲食、飲水、尿量正常，毛色純白、有光澤，精神佳。STZ組大鼠造模后，飲食、飲水、尿量急劇增加，大便稀軟，精神萎靡，步態笨拙；1×105組移植干細胞后上述癥狀未見明顯改善；5×105組干細胞移植后情況出現好轉；1×106組干細胞移植后情況相較前兩組出現大幅度改善；5×106組至實驗結束前已接近正常水平；1×107組與5×106組相比改變不大。造模后，STZ組大鼠全部存活，有4只血糖未達標，剔除出組，成模率達91%。

2.2 移植hUCMSCs后各組大鼠血糖、體質量、血清胰島素變化情況

各組大鼠移植干細胞后，與正常組相比，各組血糖均高，體重、血清胰島素水平均低于正常組，差異有統計學意義（P＜0.05）。與病理對照組相比，除1×105組未見變化，其他各治療組均有不同改善，以5×106組和l×107組改善最明顯。5×106組血糖下降至（11.6±1.0）mmol/L、體重回升（300±5.8）g、血清胰島素移植前（260±10.8）ng/L，移植后（576±11.0）ng/L，各項指標與1×106組相比差異有統計學意義（P＜0.05）；1×107組血糖降至11.5±0.7 mmol/L，體重升到（200±3.3）g，移植前血清胰島素（325±2.5）ng/L，移植后增至（581±9.0）ng/L，各項指標與5×106組相比差異無統計學意義（P＞0.05）；干細胞在5×105組時血糖開始下降（19.2±1.0）mmol/L，體重回升（207±6.0）g，移植前血清胰島素（324±5.8）ng/L，移植后升高（418±17.1）ng/L，與1×105組相比差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.3 HE染色結果

正常組胰島形態正常，大團胰島細胞團存在，糖尿病對照組胰島數目明顯減少，體積萎縮，結構松散，細胞邊界不清；除1×105組外，其他各治療組中均出現新生胰島細胞團，組織得到修復，以5×106組和1×107組新生胰島細胞最多，組織修復程度最明顯；1×107組高倍鏡下觀察，炎性細胞消失，水腫消退，形態規則，可見大量新生胰島細胞團，胰島細胞數量可與5×106組相比。

2.4 熒光免疫染色結果

正常組大鼠綠色熒光表達量最多；糖尿病對照組為陰性表達；5×106組表達量高于1×106組；1×106組略少于1×107組和5×106組；1×107組與5×106組綠色熒光表達量相對持平，5×105組有少量陽性表達；1×105組為陰性表達。

3 結論

（1）55 mg/kg的STZ單次大劑量注射可以制作1型糖尿病模型鼠，使用該劑量成模率高，模型穩定，大鼠死亡率低；（2）hUCMSCs移植治療1型糖尿病有效，在5×105～5×106劑量范圍內血糖隨著劑量的增多而下降。血糖與hUCMS存在劑量依賴關系。hUCMSCs對損傷的大鼠胰腺有修復作用。

［1］孫曉暉，王彥剛．干細胞移植定向分化為胰島β細胞治療糖尿病［J］．中國組織工程研究與臨床康復，2009，52（7）：1391-1399．

［2］ 張翊華，竇忠英．骨髓間充質干細胞分化為胰島細胞治療糖尿病［J］． 細胞生物學雜志，2007，29：1-5．

R587.1

B

1674-9316（2014）09-0060-02

10.3969/J.ISSN.1674-9316.2014.09.034