سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بند ناف انسان می تواند در شرایط آزمایشگاهی ودر بدن انسان انسولین ترشح کند
دیابت با تخریب خود ایمنی سلولهای بتا پانکراس شناخته شده و منجر به کاهش تولید انسولین می شود. تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی (MSC) به سلول های تولید کننده انسولین شیوه های جدیدی را برای درمان بیماری دیابت ارائه می دهد. MSC ها را می توان از بافت بند ناف انسان جدا کرده و به سلولهای ترشح کننده انسولین تمایزداد.

دراین مطالعه، سلول های بنیادی مشتق ازبند ناف انسان (hUDSCs) که پس از تولد به دست آمده بودند، توسط ویژگی چسبندگی به  فلاسک کشت انتخاب شده و توسط فلوسایتومتری تعیین ویژگی شدند. این  سلول های بنیادی، با لنتی ویروس غیر یکپارچه حامل ژن PDX1 (Non-integrated LV-PDX1) القا شده و درمحیط تمایزی طی 21 روز کشت داده شدند. پروتئین هومئوباکس دوازدهه پانکراس نوع 1 (PDX1)، یک فاکتور رونویسی درتکوین پانکراس می باشد. بیان معنی دار PDX1، neurogenin3 (Ngn3)، گلوکاگون، انتقال دهنده گلوکز 2 (Glut2) و سوماتوستاتین توسط روش   PCR- RTکمی (P <0.05) مشاهده شد. بیان PDX1 و پروتئین انسولین نیزتوسط آنالیز ایمونوسیتوشیمی نشان داده شد. ترشح انسولین توسط سلولهای بنیادی PDX1 مثبت کشت یافته در محیط کشت با قند بالا، 1.8 میکرو واحد / میلی لیتر بود. این سلولها برای درمان موشهای صحرایی دیابتی مورد استفاده قرار گرفت و توانست سطح قند خون آنها را از 400 میلی گرم / دسی لیتر به سطح نرمال در 4 روز کاهش دهد. در نتیجه، نتایج ما نشان داد که hUDSCs قادر به تمایز به سلول های تولیدکننده انسولین تحت القا ی لنتی ویروس غیر یکپارچه حامل ژن PDX1 می باشد. این سلولهای بنیادی مشتق ازبند ناف  PDX1 مثبت، پتانسیل این را دارند که به عنوان یک منبع قابل دوام در ژن درمانی مبتنی بر سلول دیابت نوع 1 مورد استفاده قرار گیرند.

Biotechnol Appl Biochem. 2013 May 31. doi: 10.1002/bab.1127. [Epub ahead of print]

Human Umblical Cord Derived Mesenchymal Stem Cells Can Secret Insulin In Vitro and In Vivo.

Boroujeni Z, Aleyasin A.

Source

National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology, P. O. Box14155-6343, Tehran, Iran.

Abstract

Diabetes mellitus is characterized by autoimmune destruction of pancreatic beta cells, leading to decrease insulin production. Differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) into insulin producing cells offers novel ways to diabetes treatment. MSCs can be isolated from the human umbilical cord tissue and differentiate into insulin-secreting cells. Human umbilical cord derived stem cells (hUDSCs) were obtained after birth, selected by plastic adhesion, and characterized by flow cytometric analysis. Human UDSCs transduced with Non-integrated lentivirus harboring PDX1 (Non-integrated LV-PDX1) and cultured in differentiation medium in 21 days. Pancreatic duodenum homeobox protein-1 (PDX1) is a transcription factor in pancreatic development. Significant expressions of PDX1, neurogenin3 (Ngn3), glucagon, glucose transporter2 (Glut2), somatostatin were detected by quantitative RT-PCR (P < 0.05). PDX1 and insulin proteins were shown by immunocytochemistry analysis. The insulin secretion of hUDSCs ^PDX1+ in the high-glucose medium was 1.8 μU/ml. They were used for treatment of diabetic rats and could decrease the blood glucose level from 400 mg/dL to the normal level in 4 days. In conclusion, our results demonstrated that hUDSCs are able to differentiate into insulin producing cells by transduction with non-integrated LV-PDX1. This hUDSCs ^PDX1+ have the potential to be used as a viable resource in cell-based gene therapy of type 1 diabetes. This article is protected by copyright. All rights reserved.

Copyright © 2013 International Union of Biochemistry and Molecular Biology, Inc.

PMID:

23725211