不同剂量人脐带间充质干细胞对1型糖尿病大鼠的影响

祁 兵 翁孝刚王 涛 曹毓磷

1 新乡医学院第一附属医院，河南 新乡453100；2 新乡医学院第三附属医院，河南 新乡453000；3 干细胞河南省工程实验室，河南 新乡 453000

基础医学

不同剂量人脐带间充质干细胞对1型糖尿病大鼠的影响

祁 兵1翁孝刚2王 涛1曹毓磷3

1 新乡医学院第一附属医院，河南 新乡453100；2 新乡医学院第三附属医院，河南 新乡453000；3 干细胞河南省工程实验室，河南 新乡 453000

本文通过实验研究移植不同剂量hUCMSCs对1型糖尿病大鼠血糖的影响，寻找hUCMSCs的最高有效剂量及最低有效剂量，探讨不同剂量干细胞hUCMSCs与血糖之间的关系，能否修复受损大鼠胰腺组织。结果表明有效剂量的范围为5×105～5×106，在该范围内血糖随着hUCMSCs的剂量上升而下降，血糖与hUCMSCs存在剂量依赖关系。

1型糖尿病；hUCMSCs；量效关系

随着干细胞技术的发展，干细胞的应用为寻找糖尿病替代治疗提供了新的契机。人脐带来源的脐带间充质干细胞（hUCMSCs）取材方便，来源广泛，具有极低的免疫原性，避免移植宿主体内后发生免疫排斥反应，可以同种动物异体移植，也可进行异种移植，是一种相对理想的新型干细胞来源。

本实验旨在探索hUCMSCs剂量的变化与1型糖尿病大鼠血糖之间的关系，寻找hUCMSCs的最低有效剂量和最高有效剂量，为糖尿病的治疗提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

SD大鼠50只，2月龄，体重180～250 g，雌雄各半。链脲佐菌素（STZ）、大鼠胰岛素EILSA试剂盒96T、Insulin（santa sc-9168）、FITC标记的抗兔的IgG、DAPI染色液、正常山羊血清封闭液12 ml、荧光抗淬灭封片剂5 ml、快速血糖仪、荧光电子显微镜。

1.2 方法

50只SD大鼠随机分为对照组、糖尿病对照组，造模前12 h禁食不禁水，将链脲佐菌素以55 mg/kg的浓度单次腹腔注射，观察期15 d，15 d后挑选连续2次以上随机血糖＞16.0 mmol/L的大鼠作为造模成功大鼠，将未达此标准者剔除，分为正常组、1型糖尿病对照组、干细胞移植组（分别为：1×105组、5×105组、1×106组、5×106组、1×107组），n=6。将5个浓度的hUCMSCs移植入6组大鼠胰腺被膜下进行多点位注射，糖尿病对照组仅移植生理盐水。

2 结果

2.1 实验动物一般情况

正常组大鼠饮食、饮水、尿量正常，毛色纯白、有光泽，精神佳。STZ组大鼠造模后，饮食、饮水、尿量急剧增加，大便稀软，精神萎靡，步态笨拙；1×105组移植干细胞后上述症状未见明显改善；5×105组干细胞移植后情况出现好转；1×106组干细胞移植后情况相较前两组出现大幅度改善；5×106组至实验结束前已接近正常水平；1×107组与5×106组相比改变不大。造模后，STZ组大鼠全部存活，有4只血糖未达标，剔除出组，成模率达91%。

2.2 移植hUCMSCs后各组大鼠血糖、体质量、血清胰岛素变化情况

各组大鼠移植干细胞后，与正常组相比，各组血糖均高，体重、血清胰岛素水平均低于正常组，差异有统计学意义（P＜0.05）。与病理对照组相比，除1×105组未见变化，其他各治疗组均有不同改善，以5×106组和l×107组改善最明显。5×106组血糖下降至（11.6±1.0）mmol/L、体重回升（300±5.8）g、血清胰岛素移植前（260±10.8）ng/L，移植后（576±11.0）ng/L，各项指标与1×106组相比差异有统计学意义（P＜0.05）；1×107组血糖降至11.5±0.7 mmol/L，体重升到（200±3.3）g，移植前血清胰岛素（325±2.5）ng/L，移植后增至（581±9.0）ng/L，各项指标与5×106组相比差异无统计学意义（P＞0.05）；干细胞在5×105组时血糖开始下降（19.2±1.0）mmol/L，体重回升（207±6.0）g，移植前血清胰岛素（324±5.8）ng/L，移植后升高（418±17.1）ng/L，与1×105组相比差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.3 HE染色结果

正常组胰岛形态正常，大团胰岛细胞团存在，糖尿病对照组胰岛数目明显减少，体积萎缩，结构松散，细胞边界不清；除1×105组外，其他各治疗组中均出现新生胰岛细胞团，组织得到修复，以5×106组和1×107组新生胰岛细胞最多，组织修复程度最明显；1×107组高倍镜下观察，炎性细胞消失，水肿消退，形态规则，可见大量新生胰岛细胞团，胰岛细胞数量可与5×106组相比。

2.4 荧光免疫染色结果

正常组大鼠绿色荧光表达量最多；糖尿病对照组为阴性表达；5×106组表达量高于1×106组；1×106组略少于1×107组和5×106组；1×107组与5×106组绿色荧光表达量相对持平，5×105组有少量阳性表达；1×105组为阴性表达。

3 结论

（1）55 mg/kg的STZ单次大剂量注射可以制作1型糖尿病模型鼠，使用该剂量成模率高，模型稳定，大鼠死亡率低；（2）hUCMSCs移植治疗1型糖尿病有效，在5×105～5×106剂量范围内血糖随着剂量的增多而下降。血糖与hUCMS存在剂量依赖关系。hUCMSCs对损伤的大鼠胰腺有修复作用。

［1］孙晓晖，王彦刚．干细胞移植定向分化为胰岛β细胞治疗糖尿病［J］．中国组织工程研究与临床康复，2009，52（7）：1391-1399．

［2］ 张翊华，窦忠英．骨髓间充质干细胞分化为胰岛细胞治疗糖尿病［J］． 细胞生物学杂志，2007，29：1-5．

R587.1

B

1674-9316（2014）09-0060-02

10.3969/J.ISSN.1674-9316.2014.09.034