iPS细胞定向分化为胰岛素分泌细胞的相关研究

【摘要】背景：诱导多能性干细胞(inducedPluripotentStemcells,iPScells)是一种将外源性因子转入成体细胞使其发生重编程后得到的具有干细胞特性的多能性干细胞。iPS细胞具有类似胚胎干细胞的相关特性,具有自我更新能力和多能性,有研究表明人的胚胎干细胞可以分化为胰岛β细胞并表达相关特异标记,成功治愈糖尿病小鼠模型。目的探讨在相关生长因子的作用下人诱导多能性干细胞分化为胰岛β细胞的可能性及研究该过程中干性因子Oct4和胰岛β细胞相关因子Pdx1、MafA与insulin的表达变化。方法：1.采用相关生长因子分四个阶段诱导iPS细胞向胰岛素分泌细胞定向分化,使用实时定量PCR检测分化过程中相关基因的表达变化；2.通过WesternBlot检测分化成功后细胞与诱导多能性干细胞的干性基因Oct4和胰岛β细胞相关基因在蛋白层面表达的差异；3.通过细胞免疫荧光技术检测分化结束后成熟细胞内相关蛋白的表达；4.检测分化结束后成熟细胞分泌C肽分泌验证目的细胞的分化成功,并且使用流式细胞术检测分化效率。结果：1.干性因子Oct4的表达降低主要发生在前两个阶段,第三阶段和第四阶段表达无差异性；2.在分化过程中,胰岛β细胞相关因子Pdxl在第一阶段就可检测到,后期表达增强；MafA表达在第一阶段末期可检测到低表达,但表达增强开始于第三、四阶段；insulin在分化的第二阶段末期被检测到,表达明显增强在第三和第四阶段。3.WesternBlot结果显示,与未分化前的诱导多能性干细胞相比较,分化成熟后的细胞低表达Oct4蛋白,开始高表达Pdx1、MafA和insulin蛋白。4.细胞免疫荧光实验证明分化结束后的细胞中有部分细胞成功表达胰岛素分泌相关基因;5.分化结束C肽分泌实验显示在不同葡萄糖浓度的刺激下,目的细胞检测到C肽分泌,并且存在统计学差异(t=2.878,P<0.05),证明胰岛素分泌细胞的生成,流式细胞术证明分化的效率是5.40%。结论：体外使用相关因子诱导iPS细胞可使其定向分化成为具有分泌胰岛素能力的细胞,在分化为胰岛素分泌细胞的过程中,干性因子Oct4表达降低,胰岛β细胞相关因子Pdxl最先表达并且升高,Pdx1、MafA和insulin的表达共同促进了目的细胞的胰岛素和C肽分泌。
【作者】冯庆钊；
【导师】罗琪；
【作者基本信息】厦门大学，外科学，2014，硕士
【关键词】诱导多能性干细胞；胰岛素分泌细胞；分化；

【参考文献】
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