خلاصه:

اهداف: هدف از پیوند سلول برای درمان دیابت، تولید سلول های بتای جایگزین از یک رده سلولی مناسب است. هرچند که سلول های القایی جایگزین شده در مقایسه با سلول های بتا طبیعی، عملکرد فیزیولوژیکی کمتری را در تولید انسولین نشان می دهند.
روش ها: ما در این مقاله، روشی برای القای سلول های انسولین ساز (IPSc) از سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان موش (BM-mMSCs) را گزارش کردیم. زمانی که ژن های سه فاکتور PDX-1 (فاکتور هومئوباکس 1 مربوط به دوازده و پانکراس)، NeuroD1 (فاکتور تمایز عصبی 1) و MafA (V-maf musculoaponeurotic fibrosarcoma oncogene homolog A ) به طور همزمان به  BM-mMSCs  منتقل شده و در آن ها بیان می شوند، این سلول ها قادر به تمایز یافتن به سلول های انسولین ساز می گردند.
نتایج: بیوسنتز و ترشح انسولین در mMSCها با انتقال و بیان این سه ژن القا شد. میزان انسولین القا شده در mMSCهای حاوی هر سه ژن به طور قابل توجهی بالاتر از تولید آن در mMSCهایی بود که تنها حاوی یک یا دوتا از این ژن ها بوند. پیوند سلول های حاوی این ژن ها به موش های مبتلا به دیابت القا شده توسط streptozotocin منجر به بیان انسولین و بازگشت انسولین به سطح طبیعی گردید.
نتیجه گیری: این یافته ها بر استفاده از راهکارهای جایگزینی سلول در تولید سلول های بتا جایگزین برای بیماران دیابتی تاکید دارند.

Combined Transfection of the Three Transcriptional Factors, PDX-1, NeuroD1, and MafA, Causes Differentiation of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells into Insulin-Producing Cells.

Source

Department of General Surgery, Affiliated Hospital of Nantong University, Nantong 226001, China.

Abstract

Aims. The goal of cell transcription for treatment of diabetes is to generate surrogate β-cells from an appropriate cell line. However, the induced replacement cells have showed less physiological function in producing insulin compared with normal β-cells. Methods. Here, we report a procedure for induction of insulin-producing cells (IPCs) from bone marrow murine mesenchymal stem cells (BM-mMSCs). These BM-mMSCs have the potential to differentiate into insulin-producing cells when a combination of PDX-1 (pancreatic and duodenal homeobox-1), NeuroD1 (neurogenic differentiation-1), and MafA (V-maf musculoaponeurotic fibrosarcoma oncogene homolog A) genes are transfected into them and expressed in these cells. Results. Insulin biosynthesis and secretion were induced in mMSCs into which these three genes have been transfected and expressed. The amount of induced insulin in the mMSCs which have been transfected with the three genes together is significantly higher than in those mMSCs that were only transfected with one or two of these three genes. Transplantation of the transfected cells into mice with streptozotocin-induced diabetes results in insulin expression and the reversal of the glucose challenge. Conclusions. These findings suggest major implications for cell replacement strategies in generation of surrogate β-cells for the treatment of diabetes.