胰岛发生、发育和再生及相关基因的研究
目的 探讨胰腺发育中胰岛细胞的分化、迁移和胰岛的形成,以及在此过程中相关基因表达的变化。对胰岛β细胞损伤后的胰岛再生机制进行初步研究,并检测了β细胞损伤后调控胚胎胰岛细胞分化发育的部分关键性基因Pdx-1、Ngn3、Nkx2.2及Nkx6.1的表达情况,为应用胰腺干细胞作为糖尿病生物治疗性手段提供基础性研究。 材料和方法 1.收集征得孕妇签字同意后、因意外等各方面原因必须终止妊娠的不同胎龄段的正常胚胎标本进行组织学观察,并通过免疫组织化学方法观察胰岛细胞的分化发育和CD34、AFP、IGF-I、IGF-IR,TGF-β、TGF-βR,bFGF及FGFR因子在胰腺发...
目的 探讨胰腺发育中胰岛细胞的分化、迁移和胰岛的形成,以及在此过程中相关基因表达的变化。对胰岛β细胞损伤后的胰岛再生机制进行初步研究,并检测了β细胞损伤后调控胚胎胰岛细胞分化发育的部分关键性基因Pdx-1、Ngn3、Nkx2.2及Nkx6.1的表达情况,为应用胰腺干细胞作为糖尿病生物治疗性手段提供基础性研究。 材料和方法 1.收集征得孕妇签字同意后、因意外等各方面原因必须终止妊娠的不同胎龄段的正常胚胎标本进行组织学观察,并通过免疫组织化学方法观察胰岛细胞的分化发育和CD34、AFP、IGF-I、IGF-IR,TGF-β、TGF-βR,bFGF及FGFR因子在胰腺发育中的表达分布。 2.采用β细胞毒性剂-Alloxan腹腔注射破坏新生SD大鼠的β细胞,复制糖尿病模型,采用免疫组织化学方法观察胰岛β细胞的再生,并通过RT-PCR、Western-blot方法检测Pdx-1、Ngn3、Nkx2.2及Nkx6.1基因的表达。 结果 1.人胚胎观察 ①4周时,人胚胰芽由前肠末端发出,腹、背胰在胎龄5周时融合形成中空的细胞索,并开始分支形成各级原始导管,导管周围的间充质内出现新生微血管,血管内皮细胞呈CD34免疫阳性反应;②9周时,位于胰腺原始导管上皮的极少数细胞开始出现分化,12周时已分化的胰岛细胞增多并离开导管上皮迁移到导管旁的间充质内聚集,形成原始胰岛;③促进胰腺导管上皮分化增殖的重要因子AFP、IGF-I、IGF-IR、TGF-β、TGF-βR、bFGF及FGFR在胎龄11周时大量表达于胰腺导管上皮细胞或其周围的间充质细胞;④胎龄14周时,胰腺间充质大量增生,分隔胰腺组织形成胰腺小叶,胰岛基本形成。 2.胰岛损伤大鼠模型观察 ①给药24小时后胰岛β细胞损伤,胰岛萎缩,在胰腺导管旁的间质和腺泡之间出现胰岛素免疫阳性反应细胞和Ngn3免疫阳性反应细胞,给药48小时后Ngn3<'+>细胞聚集形成细胞团,DM 5 d时Ngn3<'+>细胞消失;②DM 2 d,可见胰腺导管上皮、导管附近的胰岛以及腺泡之间有Nestin免疫阳性反应细胞出现,DM 3 d时胰岛内出现胰岛素免疫阳性的胰岛细胞聚集,DM 5 d时胰岛素免疫阳性的细胞增多;③β细胞损伤后的胰岛内,α细胞出现短暂的Ngn3免疫阳性反应及胰岛素免疫阳性反应,少数δ细胞共同表达Insulin、Glucagon、Somatostatin,且呈Ngn3免疫阳性反应;④β细胞损伤后细胞的增殖主要在导管旁的胰腺间质和腺泡之间,增殖的细胞未见Insulin、Glueagon、Somatostatin免疫阳性反应,增殖的细胞为两类,一类较小,Ngn3阴性,一类较大,Ngn3呈阳性反应;⑤β细胞损伤后Pdx-1基因表达上调,Ngn3基因有短暂表达,未检测到Nkx2.2及Nkx6.1基因的表达。 结论 1.胚胎发育时期 ①胰岛细胞在发生迁移之前已经分化,胰岛细胞分泌的激素可能对胰岛细胞的迁移起着重要作用;②胚胎4~14周为胰岛发育的重要时期,间充质细胞在胚胎早期发育中对胰腺导管上皮的分化、增殖可能起着重要的诱导;③胚胎11周为胰腺导管上皮细胞分化增殖的关键阶段,AFP、IGF-I、IGF-IR,TGF-β、TGF-βR,bFGF及FGFR因子对胰腺上皮细胞的分化增殖起着重要的调控作用; 2.胰岛损伤后 ①β细胞损伤早期,胰腺间质及腺泡间有新生的β细胞出现,胰岛β细胞的再生可能是由位于胰腺导管上皮的胰腺干细胞(Nestin<'+>细胞)迁移离开导管在胰腺间质和腺泡间增殖、分化并随之迁至胰岛和胰岛内存在的较少的胰岛干细胞转分化重新形成β细胞,Ngn3的表达促进胰腺干细胞或胰岛内干细胞向内分泌细胞的分化,Ngn3<'+>细胞可认为是胰岛干细胞;②胰岛再生的分子调控机制与胚胎胰岛细胞分化发育的调控机制可能存在着一致性。
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作者: 杨开明
授予学位: 博士
学位授予单位: 四川大学
导师姓名: 羊惠君
学位年度: 2006
语 种: chi
分类号: R322.491
在线出版日期: 2007年8月7日