Laminin和Fibronectin对胰腺祖细胞增殖及分化的调控研究
糖尿病是一类常见的代谢疾病,主要包括Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。Ⅰ型糖尿病是由于胰腺β细胞自身免疫损伤造成胰岛素分泌不足,患者需要注射外源胰岛素维持血糖在正常水平。胰岛移植是治疗Ⅰ型糖尿病的一种有效方法,但是由于供体不足,限制了该方法的推广使用。因此,我们把目光投向利用胰腺干细胞治疗糖尿病。<br>  发育中的胰腺需要一个微环境来调控祖细胞的自我更新和命运,而这种微环境包括相邻的细胞、溶解的因子和细胞外基质;其中细胞外基质不仅提提供了力学上的支持,同时对于细胞的粘附、迁移、延展、增殖、分化和功能都有调控作用。细胞外基质是一种典型...
糖尿病是一类常见的代谢疾病,主要包括Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。Ⅰ型糖尿病是由于胰腺β细胞自身免疫损伤造成胰岛素分泌不足,患者需要注射外源胰岛素维持血糖在正常水平。胰岛移植是治疗Ⅰ型糖尿病的一种有效方法,但是由于供体不足,限制了该方法的推广使用。因此,我们把目光投向利用胰腺干细胞治疗糖尿病。
  发育中的胰腺需要一个微环境来调控祖细胞的自我更新和命运,而这种微环境包括相邻的细胞、溶解的因子和细胞外基质;其中细胞外基质不仅提提供了力学上的支持,同时对于细胞的粘附、迁移、延展、增殖、分化和功能都有调控作用。细胞外基质是一种典型的大分子糖蛋白混合物,主要包括纤连蛋白(Fibronectin)、层粘连蛋白(Laminin)、胶原和蛋白聚糖类。细胞外基质作为配体只有和细胞膜表面的受体结合后,才能将细胞外的信号传到细胞内。整合素是细胞外基质的一类重要受体,是跨膜的异源二聚体,由α、β两种亚基组成,在结构上可以分为胞外区、胞内区和跨膜区。整合素和细胞外基质在脊椎动物相对保守,到目前为止,18种α和8种β亚基被发现,并形成24种不同的整合素受体。细胞外基质与相应整合素受体胞外区结合后,激活胞内区和下游的信号原件,并激活相应的信号通路。通常认为细胞外基质和整合素受体主要通过PI3K-Akt和/或ERK信号通路来调控细胞的增殖、分化等行为。
  Laminin和Fibronectin是胰腺中细胞外基质的主要组成部分,在胚胎胰腺发育的早期决定细胞形态发生、迁移、分化和增殖。在本实验中我们分别用Laminin和Fibronectin包被培养胰腺祖细胞,CCK-8和Ki67免疫荧光染色检测发现,在增殖培养条件和非增殖培养条件下,Laminin和Fibronectin都能促进胰腺祖细胞增殖。Westernblot检测经Laminin或Fibronectin包被处理后培养的细胞,Akt、ERK磷酸化水平较对照组BSA升高;分别使用PI3K-Akt抑制剂LY294002,ERK抑制剂PD98059或U0126处理Laminin或Fibronectin包被的细胞,则LY294002能显著抑制Laminin或Fibronectin对胰腺祖细胞的促增殖作用,而PD98059的抑增殖作用不明显,U0126则完全没有抑制作用,说明Laminin和Fibronectin对胰腺祖细胞的促增殖作用主要通过PI3K-Akt信号通路。为了探明Laminin和Fibronectin在胰腺祖细胞表面的整合素受体,实时定量RT-PCR检测了Laminin或Fibronectin包被后整合素不同亚基的表达变化。结果表明,在胰腺祖细胞中整合素β1的表达量最高;当用β1抗体阻断时,Laminin包被对胰腺祖细胞的促增殖作用完全被抑制,Fibronectin包被对胰腺祖细胞的促增殖作用也大大降低,说明整合素β1在细胞外基质Laminin或Fibronectin调控胰腺祖细胞的增殖过程中为细胞表面受体的主要组成部分。为了探索Laminin或Fibronectin包被对胰腺祖细胞增殖的基因表达变化调节,我们通过RT-PCR和实时定量RT-PCR检测了细胞周期相关基因,祖细胞标志分子,内分泌分化分子,外分泌分化分子的表达情况。结果表明,Laminin或Fibronectin包被可以促进细胞周期蛋白cyclinD2,cyclinD3,CDK6,CDK2等表达上调,表明Laminin或Fibronectin通过促进细胞周期的进行促进细胞增殖发生;而祖细胞标志分子,内分泌分化分子,外分泌分化分子的表达没有变化,表明Laminin或Fibronectin短期处理不改变祖细胞的特性。本研究为体外大量扩增获得胰腺祖细胞打下了基础,也为利用成体胰腺干/祖细胞治疗糖尿病准备了条件。
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作者: 冯锐成
学科专业: 发育生物学
授予学位: 硕士
学位授予单位: 东北林业大学
导师姓名: 滕春波
学位年度: 2013
语 种: chi
分类号: Q578 Q253
在线出版日期: 2015年5月20日