神经元素3对脐血源性胰岛前体细胞分化调控的分子机制

随着糖尿病胰岛细胞移植治疗的应用，关于胰岛前体细胞的研究已成为当今干细胞研究领域的前沿热点。Ngn3是胰腺内分泌细胞发育的重要标志。国内外研究表明Notch信号通路与Ngn3在调控胰岛前体细胞的发育分化中可能存在相互作用，但具体作用机制尚未阐明。因此本项目从人脐血中分离纯化MSC,诱导体外培养的MSC向胰岛前体细胞分化，通过透射电镜及免疫组织化学技术鉴定分化细胞是否具有胰岛前体细胞的相关特征。采用分子生物学技术研究Notch信号通路中Notchl、PS1、RBPJk、HES1及Ngn3在MSC分化过程中的表达改变，分析Ngn3基因和Notch信号通路调控胰岛前体细胞分化的分子机制及可能的相互作用关系。为将来通过调控Ngn3的表达及Notch信号转导机制提高干细胞分化为胰岛样细胞的数量，以期为临床上治疗糖尿病进行细胞移植提供充足的种子细胞。

随着糖尿病胰岛细胞移植治疗的应用，关于胰岛前体细胞的研究已成为当今干细胞研究领域的前沿热点。Ngn3是胰腺内分泌细胞发育的重要标志。国内外研究概括显示Notch信号通路与Ngn3在调控胰岛前体细胞的发育分化中可能存在相互作用，但具体作用机制尚未阐明。因此本项目从人脐带组织中分离纯化MSC,诱导体外培养的MSC向胰岛前体细胞分化，通过透射电镜及免疫组织化学技术鉴定分化细胞是否具有胰岛前体细胞的相关特征。采用分子生物学技术研究Notch信号通路相关分子及Ngn3在MSC分化过程中的表达改变，分析Ngn3基因和Notch信号通路调控胰岛前体细胞分化的分子机制及可能的相互作用关系。为将来通过调控Ngn3的表达及Notch信号转导机制提高干细胞分化为胰岛样细胞的数量，以期为临床上治疗糖尿病进行细胞移植提供充足的种子细胞。.重要结果及意义：.⑴本实验采用组织块植入法从人脐带组织中成功分离培养出具有较强的增殖能力、处于低分化状态、经体外诱导具有向成骨、成脂方向分化能力的hUCMSCs。经透射电镜观察显示培养细胞具有干细胞的超微结构特点。.⑵本实验研究共培养状态下小鼠睾丸支持细胞（Sertoli cells，SCs）对hUCMSCs增殖的影响。结果表明SCs及细胞因子均可促进hUCMSCs增殖，但支持细胞对hUCMSCs促增殖能力更为显著且在共培养后仍保持其干细胞特性。.⑶本实验通过添加可有效阻断IGF-1与IGF-1受体结合的aIR3，western blotting检测实验组与对照组PI3K/Akt/mTOR信号通路及MAPK/ERK信号通路相关分子表达水平，表明自分泌的IGF-1确实对脐带间充质干细胞的生长活性有提高作用，主要体现在抗凋亡方面，并且PI3K/Akt/mTOR信号通路发挥着主要作用，MAPK/ERK信号通路仅起次要作用。.⑷探讨Notch信号节点分子Notch1、Hes1在人脐带间充质干细胞（hUMSCs）向胰岛前体细胞分化过程中的表达及其与Ngn3的关系。结果显示透射电镜观察huMSCs诱导后超微结构与huMSCs超微结构有显著差异。Notch信号通路节点分子与Ngn3表达呈现相互抑制的关系，通过抑制Notch信号通路后Notch信号通路节点分子表达降低，Ngn3表达升高得到证实。由此推测，Notch信号通路的持续活化可能抑制了hUMSCs向胰岛前体