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糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病,随着生活方式的改变,发病人数逐年增加给人类的身体健康带来严重影响,也给社会经济带来巨大的负担。1型糖尿病和2型糖尿病是主要的两种类型。1型糖尿病通常是由于自生免疫系统的攻击使胰腺β细胞破坏导致糖代谢紊乱,也称胰岛素依赖型。2型糖尿病(非胰岛素依赖性)主要由胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足共同作用引起。近几十年糖尿病的全球发病率迅速增加并且将不断上升,糖尿病消耗了大量医疗资源。糖尿病是由多种因素引起的碳水化合物代谢紊乱,口服降糖药物和注射外源性胰岛素是目前主要的治疗方法,其对血糖的控制不能达到理想的状态,无法避免糖尿病微血管病、肾病、眼病等慢性并发症的发生和发展。胰岛、胰腺移植也由于手术操作复杂、供体短缺和免疫排斥反应等因素,限制了其在临床中的广泛应用。随着遗传发育学、再生医学的发展进步,近年来,应用干细胞或基因疗法治疗糖尿病为糖尿病治疗领域带来了新的希望。骨髓间充质干细胞(MSCs)与胚胎干细胞、组织特异性干细胞相比有很多优势如容易获得、低免疫原性、无伦理道德限制等等,除此之外,在未分化的状态下拥有巨大的增殖潜能,移植到受着体内时MSCs也表现出重要的旁分泌、免疫调节作用。这些优势使MSCs成为组织工程、再生医学和自身免疫疾病治疗方面理想的种子细胞,在MSCs移植成为一种临床中的常规治疗措施之前仍有许多问题需要解决:MSCs的长期安全性缺少临床数据支持;需要有效的信号去完成大量细胞的募集等。近来研究证实许多细胞因子、生长因子及其受体对MSCs的迁移有调节作用。基质衍生因子1(SDF-1)属于CXC亚群,是从骨髓基质细胞中克隆发现的一种有效的化学诱导剂,SDF-1能调节造血干细胞的迁移和进出骨髓。他的受体CXCR4是一种7次跨膜的G蛋白偶联受体表达在多种胚胎和成体干细胞。SDF-1/CXCR4可能在骨髓间充质干细胞向受损组织迁移的特性中起重要作用。目的:干细胞归巢信号在移植干细胞迁移到受损组织时起重要作用,对于组织修复是关键因素之一。基质衍生因子1(SDF-1)及其受体CXCR4是已知的最重要的干细胞趋化因子。已有研究证实骨髓间充质干细胞也表达受体CXCR4。本实验将观察SDF-1和糖尿病胰腺组织提取液对骨髓间充质干细胞迁移的影响。方法:全骨髓培养法分离、培养、纯化SD大鼠骨髓间充质干细胞。光学显微镜下观察细胞形态,流式细胞技术对培养细胞表型进行鉴定。腹腔注射链脲霉素(65mg/kg)诱导糖尿病模型。尾静脉采血监测血糖值,并对胰腺组织进行HE染色。制备正常和受损胰腺组织提取液。利用Transwell小室体外迁移体系观察SDF-1和胰腺组织提取液对骨髓间充质干细胞的趋化作用。简而言之,用低血清培养基悬浮的细胞添加到上室,包含SDF-1和胰腺提取液的培养液添加到下室,孵育24h后取出小室用棉签刮去没有迁移到滤膜下的细胞,对滤膜进行染色,显微镜下随机选3个视野细胞计数。结果:分离的细胞贴壁生长,当传至三代以后时得到纯度较高的骨髓间充质干细胞,流式细胞检测结果显示:高表达CD29、CD90,低表达CD34、CD45,表达率分别为98.6%、99.7%、1.8%和5.0%,符合间充质干细胞的标准。成功构建STZ诱导糖尿病模型,血糖均≥16.7mmol/L,持续一周以上。结果显示SDF-1浓度在10、50、100、200ng/ml时(B~E组)迁移细胞数分别为(13.33±1.15)、(19.67±3.06)、(25.33±2.89)、(25.67±4.04),较阴性对照组(A组9.00±3.00)差异有统计学意义(均P<0.05)。SDF-1100ng/ml+AMD3100组的骨髓间充质干细胞迁移数为(10.67±4.04),与阴性对照组比较差异无统计学意义。结论:SDF-1对骨髓间充质干细胞有剂量依赖性的趋化作用。糖尿病胰腺组织提取液能明显促进MSCs的迁移,这种效果能被AMD3100抑制。证实SDF-1/CXCR4轴是糖尿病胰腺组织中促进骨髓间充质干细胞迁移的重要因子之一。