小鼠精原干细胞体外诱导分化为胰腺细胞的初步研究

Diabetes is a worldwide risk for human life,and novel strategies in diabetes therapy would obviously benefit from stem cell therapy Some stem cell therapy methods, such as ESC or adult stem cell based therapies, have important disadvantages because of ethical controversies or oncogenic concerns. Recently, the pluripotency of SSCs from neonatal and adult mouse testes has beenreported by different research teams, they are proved to have similar pluripotency as ESCs but less ethical concerns. The aim of this study was to explore the plasticity differentiation potential of murine spermatogonial stem cells (SSCs) into pancreas cells.GFP+CD49f+H-2Kb2 SSCs of male donor mice were isolated and induced into "ES like cells" in vitro, and then cultured with induction factors（Activin A，b-FGF and Extendin-4）.The induced "pancreatic" cells will be transplanted into the pancreas of GFP- mice in-vitro an in-vivo. 7days/1,3 ,6months post-transplantation, the recipients pancreas were collected and evaluated by phenotypical methods, i.e. fluorescence-activated cell sorting, immunohistochemistry and fluorescence in situ hybridization, and functional assays, i.e. insulin secreting. This study may explore a new source for stem cell therapy for diabetes.

糖尿病的干细胞治疗是近年来临床研究的热点之一，但由于胚胎干细胞及多种成体干细胞存在免疫排斥，肿瘤形成及伦理问题，限制了这一技术的进一步研究和临床应用。本课题在国内外相关研究和前期预实验的基础上，首次提出小鼠精原干细胞可能具有向胰腺细胞分化的潜能。在本研究中，我们将纯化的GFP+CD49f+H-2Kb- 精原干细胞在体外诱导分化为"胚胎干细胞样细胞"，并加入胰腺分化相关的诱导因子（Activin A，b-FGF及Extendin-4）进行体外诱导，然后将诱导后的细胞分别移植入体外培养的胚胎小鼠胰腺及裸鼠的胰腺中，分别观察不同时间段供体来源GFP阳性细胞在受体胰腺中的表达胰腺细胞标志物的水平以及受体小鼠血液中胰岛素水平，以评估精原干细胞向胰岛细胞分化的可能性及效率。这一研究的成功开展，将为糖尿病的干细胞治疗提供新的来源细胞，为这一技术的临床应用开辟新的研究方向。

精原干细胞(spermatogonial stem cell) 是存在于睾丸生精小管，不断增殖和分化以产生精子的男性生殖干细胞。青春期前的血液系统肿瘤患儿可由于大剂量放化疗等原因造成精原干细胞的丢失，从而导致成年后不育症的发生。动物实验结果显示，体外培养新生小鼠精原干细胞可以获得成熟精子并通过体外受精-胚胎移植产生健康的后代。本项目在前期小鼠实验和体外实验结果的基础上，使用细胞生物学和分子生物学研究方法，试图研究建立一套高效安全的人类精原干细胞分离，冻存和体外成熟体系，以期获得可用于体外受精的成熟精子（或圆形精子细胞）,加以冻存以用于患者成年后可能进行的体外受精-胚胎移植，从而保留患儿的生育能力。本项目的研究将旨在建立一种新的人类精原干细胞分离，培养及体外成熟的系统，并将对其有效性和安全性进行初步评估，以期最终为放化疗导致的不育症患者提供一种安全有效的生育保存和恢复手段。在本项目的前期研究中,本研究小组已经建立了小鼠(野生/转基因)精原干细胞原代培养模型,初步建立了人类精原干细胞分离,纯化,鉴定及原代培养的技术方法;同时在研究中发现小鼠骨髓间充质干细胞具有向小鼠睾丸间质细胞(Sertoli细胞及Ledig细胞分化的潜能),这一特性可以为精原干细胞移植后的干细胞归巢问题提供新的理论基础。