تولید میزان بالای سلول های تولیدکننده انسولین از سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان انسان

پیوند آلوژنیک جزایر پانکراسی کارآمد ترین روش برای درمان دیابت است . با این حال، کمبود این جزایر و نیاز بلند مدت به مهارکننده های سیستم ایمنی کاربرد آن را محدود می کند. به تازگی، درمان های مبتنی برجایگزینی سلول ها که منابع نامحدودی از سلول های β را تولید می کند برای غلبه براین محدودیت ها توسعه یافته اند. دراین مطالعه ما یک روش تمایزی ویژه برای تولید خوشه های شبه جزیره ای تولیدکننده انسولین را ازسلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان انسان ( HBM -MSC) توصیف کردیم. این پروتکل گام به گام ویژه شامل القا تمایز hMSCs به آندودرم قطعی، آندودرم پانکراسی و سلول های غدد درون ریز پانکراس بود که sox17 ، foxa2 ، pdx1 ، ngn3 ، nkx2.2 ، انسولین، گلوکاگون ، سوماتواستاتین ، پلی پپتید پانکراسی و رونوشت های glut2 را به ترتیب بیان می کنند. علاوه براین، تجزیه و تحلیل ایمونوسیتوشیمی بیان پروتئین از ژنها ی فوق الذکررا تایید کرد. تست وسترن بلات تولید انسولین از پروانسولین را درسلولهای تمایزیافته نهایی مشخص کرد. در سلول های تولید کننده انسولین به دست آمده (IPCs ) ، ترشح انسولین و C- پپتید به صورت وابسته به گلوکز بود. ما روشی را برای تولید میزان بالای سلول های تولید کننده انسولین از سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان انسان در شرایط in vitro ابداع کردیم. این یافته نشان می دهد که سلول های تولید کننده انسولین فعال تولید شده توسط این روش می تواند به عنوان یک روش سلولی برای دیابت وابسته به انسولین استفاده شود.

Mol Biol Rep. 2014 Apr 10. [Epub ahead of print]

Generation of high-yield insulin producing cells from human bone marrow mesenchymal stem cells.

Jafarian A¹, Taghikhani M, Abroun S, Pourpak Z, Allahverdi A, Soleimani M.

Author information

• ¹Department of Clinical Biochemistry, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran, ajafaryan@modares.ac.ir.

Abstract

Allogenic islet transplantation is a most efficient approach for treatment of diabetes mellitus. However, the scarcity of islets and long term need for an immunosuppressant limits its application. Recently, cell replacement therapies that generate of unlimited sources of β cells have been developed to overcome these limitations. In this study we have described a stage specific differentiation protocol for the generation of insulin producing islet-like clusters from human bone marrow mesenchymal stem cells (hBM-MSCs). This specific stepwise protocol induced differentiation of hMSCs into definitive endoderm, pancreatic endoderm and pancreatic endocrine cells that expressed of sox17, foxa2, pdx1, ngn3, nkx2.2, insulin, glucagon, somatostatin, pancreatic polypeptide, and glut2 transcripts respectively. In addition, immunocytochemical analysis confirmed protein expression of the above mentioned genes. Western blot analysis discriminated insulin from proinsulin in the final differentiated cells. In derived insulin producing cells (IPCs), secreted insulin and C-peptide was in a glucose dependent manner. We have developed a protocol that generates effective high-yield human IPCs from hBM-MSCs in vitro. These finding suggest that functional IPCs generated by this procedure can be used as a cell-based approach for insulin dependent diabetes mellitus.

PMID: 24718781