关键词:
妊娠期糖尿病
人胚胎干细胞
胰内胚层干细胞
柚皮素
小鼠模型
摘要:
妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus,GDM)是指妊娠期间母体由于胰岛素分泌或者应答异常而造成的不同程度葡萄糖代谢异常。近年来,在中国妊娠期糖尿病发病率逐渐升高,已成为影响妊娠妇女的严重的代谢性疾病,临床上常表现为妊娠期间严重的糖代谢异常。现今对妊娠期糖尿病的治疗手段仍然以传统的治疗方式为主,即饮食指导、运动治疗、胰岛素治疗。然而,受患者依从性及教育程度不同的影响,传统治疗方式对妊娠期糖尿病的控制并不理想。而胰内胚层干细胞移植作为一种新兴的治疗方式,其治疗方法及其疗效越来越受到临床的重视。干细胞治疗相比于胰岛移植具有不受供体不足的限制、可长期供应胰岛β细胞以及减少免疫抑制剂使用等优点,其中人胚胎干细胞由于其全能性较高、分化能力强的优点,具有极大治疗妊娠期糖尿病的潜力。由于妊娠期的特殊性和伦理限制,很多有创研究无法开展,而动物模型是一种较好的研究媒介。本研究根据以往文献构建妊娠期糖尿病小鼠模型,通过Kroon E的四部分离法从人胚胎干细胞定向诱导分化出胰腺胚胎干细胞(hESC-PE),移植于小鼠体内,检测移植hESC-PE后对妊娠期糖尿病小鼠的治疗效果,疗效分析内容包括检测随机血糖、胰岛素水平、体重等糖尿病常用的监测指标。文献表明,妊娠期糖尿病患者表现出较多的胚胎停育并且在动物实验中妊娠期糖尿病小鼠产生胎儿的数目明显降低,同时在db/+妊娠期糖尿病模型的小鼠中,胎儿的体重增高了5-8%,本研究对其胎鼠体重、胎鼠活胎存活率、2周后胎鼠死亡率也进行观察统计。此外,前期实验还发现,治疗所需要移植的hESC-PE细胞数量较大,而这一现象推测可能与移植手术时容易产生氧化应激反应有关,从而导致疗效的降低。本研究利用柚皮素的的抗氧化作用,提高干细胞应用效率,观察胰内胚层干细胞移植妊娠期糖尿病小鼠联合应用柚皮素缓解妊娠期糖尿病的症状的疗效。第一部分:小鼠妊娠期糖尿病模型的建立和验证目的:建立妊娠期糖尿病GDM小鼠模型,并验证建模是否成功,为后续实验奠定研究平台。方法:1实验选用6-8周龄C57BL/KsJ+/+(野生型,WT)雌性小鼠20只,雄性WT小鼠10只、6-8周龄C57BL/KsJ-Lepdb/+(杂合子,db/+)雌性小鼠20只,雄性db/+小鼠10只。db/+小鼠是由于瘦素受体(Ob R)突变,无法抑制进食行为,在妊娠的过程中,db/+雌性小鼠会表现出食欲过盛的进食行为,肥胖程度增加,进一步导致胰岛素抵抗的发生并出现妊娠期糖尿病症状,表现为轻微的葡萄糖耐受不良,因此,是模拟人类妊娠期糖尿病的最佳小鼠模型。给予小鼠自由饮用灭菌水以及自由进食正常普通饲料(Chow Diet,CD)。13周龄时交配,选取db/+健康雄鼠与db/+雌鼠按1:2比例进行配种,合笼时间为下午五点左右,次日清晨检测雌鼠是否有阴道栓,若有阴道栓记为妊娠第0天(GD0),配种时间控制在第13周内。同时,野生型WT雌性以及雄性WT小鼠也按上述方法进行交配,作为对照组。2在妊娠期间给予足够一定质量的饲料,让小鼠自由进食,每隔24小时分别记录WT组和db/+组妊娠小鼠的进食量。并在妊娠期第16天(GD16)用天平测定各组妊娠小鼠的体重。在GD 20时,将母鼠异氟烷麻醉后打开腹腔,从子宫中取出胎鼠,称量并记录各组胎鼠重量及胎盘重量。3通过外观行为学观察、GD10及GD18未禁食随机血糖水平测定、外周血胰岛素水平测定,鉴定GDM小鼠模型是否造模成功。4进一步通过糖耐量以及胰岛素激发实验的检测对GDM小鼠模型的糖代谢功能异常进行进一步验证是否造模成功。糖耐量实验具体方法为:两组小鼠先饥饿6小时,然后给予腹腔注射2g/kg体重的葡萄糖,并于注射后0 min、30 min、60 min通过剪尾采取小鼠尾静脉外周血,并立即用罗氏便携式血糖仪测定两组血糖水平。胰岛素激发实验具体方法为:两组小鼠先饥饿6小时,然后给予腹腔注射0.75 U/kg体重的胰岛素,并于注射后0 min、30 min、60 min采集小鼠尾静脉外周血,并立即用罗氏便携式血糖仪测定测定WT和db/+这两组母鼠外周血葡糖糖水平,结果以占胰岛素注射前血糖水平的百分比形式显示(初始值%)。结果:1由于不是所有雌性小鼠在交配后都能够妊娠,最终入组15只WT妊娠小鼠以及12只妊娠db/+小鼠进行实验。2在妊娠前,WT小鼠以及db/+小鼠的能量摄入并没有明显的差异(3.82±0.09克/天、3.98±0.11克/天;P>0.05),然而妊娠以后,相较于WT小鼠在妊娠期GD0-5、GD6-11、GD12-16的能量摄入量(3.76±0.07克/天、4.01±0.06克/天、4.82±0.08克/天),db/+小鼠均明显上升(4.08±0.09克/天、4.67±0.08克/天、5.93±0.09克