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目的:本研究通过小分子化合物诱导人脐带间充质干细胞（HUC-MSCs）分化为胰岛素分泌细胞（IPCs）即β样细胞,并通过高通量测序获得诱导分化每一阶段（S0、S1、S2、S3、S4）的LncRNA及mRNA,分析其在诱导分化过程中的动态表达变化,寻找可能参与胰腺β细胞发育及调控胰腺β细胞功能的LncRNA,为后续深入探讨LncRNA调控胰腺β细胞发育进程及调控胰腺β细胞功能的具体机制提供理论基础,从而为提高干细胞诱导分化为IPCs的效率提供思路。方法:组织块贴壁法获得脐带原代间充质干细胞,HUC-MSCs表面标志物经流式细胞术鉴定,并对其分化能力进行鉴定。利用小分子化合物将HUC-MSCs诱导分化为IPCs,诱导各阶段细胞形态变化通过倒置显微镜观察,诱导各阶段标志基因的表达经实时荧光定量PCR进行检测,使用免疫荧光检测诱导各阶段关键蛋白的表达,使用双硫腙染色鉴定S4阶段IPCs,使用人胰岛素ELISA试剂盒检测S4阶段IPCs的功能。通过Illumina PE150双端测序得到诱导各阶段（S0、S1、S2、S3、S4）的LncRNA及mRNA的表达量FPKM值,使用edge R软件来筛选RNA-seq数据,筛选差异基因（DEGs）。根据Fold Change（FC>=2or<=0.5）和False Discovery Rate（FDR<=0.05）对结果进行分析,判断基因是否有差异表达。利用KOBAS2.0对差异基因进行GO富集分析。在富集通路中筛选出参与胰腺β细胞发育及调控β细胞功能相关的基因,从而找出与其共表达的LncRNA。结果:1.倒置显微镜下显示脐带原代间充质干细胞呈长梭形,体外诱导分化显示HUC-MSC成功分化为脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞;流式细胞术结果显示HUC-MSCs的CD90、CD44、CD73和CD105阳性率均超过90%,CD34、CD45、CD14和HLA-DR阳性率低于5%。2.倒置显微镜显示细胞诱导分化过程中细胞形态由长梭形逐渐聚集成片直至聚集成团。q RT-PCR显示S1阶段定型内胚层标志基因Foxa2、Sox17较其它阶段显著上升,S3阶段胰腺祖细胞标志基因Pdx1、Nkx6.1、Ngn3较其它阶段显著上升,S4阶段胰岛β样细胞特异性标志基因Glut2、MAFA、Insulin较其它阶段显著上升,P<0.05,差异均具有统计学意义。免疫荧光蛋白显示S3、S4阶段Pdx1蛋白表达阳性,S4阶段C肽及insulin蛋白表达阳性。S4阶段IPCs双硫腙染色显示成片状的猩红色。ELISA检测显示S4阶段IPCs具有胰岛素释放功能。3.高通量测序结果显示:1)S0分别与S1、S2、S3、S4比较,S4分别与S1、S2、S3比较,S3分别与S1、S2比较及S2与S1比较,彼此间的差异表达的LncRNA及mRNA数量呈现逐渐下降的趋势,说明细胞发育逐渐趋于成熟。2)S0分别与S1、S2、S3、S4比较差异上调和下调的mRNA及与差异LncRNA共表达的mRNA的富集通路显示,上调基因主要富集在与翻译相关的通路,如翻译的起始、延伸和终止过程;暗示细胞在逐步诱导发育过程中此阶段大量的蛋白质被翻译,为发育作准备。相反,下调基因主要富集在细胞黏附以及细胞连接等过程,说明在细胞发育过程中细胞与细胞之间的粘附及连接在逐渐的减弱,暗示这个阶段细胞在为分化做准备。3)S4分别与S1、S2、S3比较差异上调和下调的LncRNA共表达的mRNA的富集通路显示,与上调的LncRNA共表达的基因主要富集到NF-KB信号通路、MAPK信号通路等,下调表达基因主要富集到Hippo信号通路、PI3K-Akt信号通路、p53信号通路等与β细胞胰岛素信号转导相关的通路中,以上无论是上调差异基因还是下调差异基因都显示这些基因的功能通路都与β细胞功能密切相关。4)通过K-means分析鉴定出在S1、S2、S3、S4中两类呈不同变化趋势的基因,一类是随细胞诱导发育的进行,表达水平逐渐升高的基因,这类基因富集到细胞分化信号通路,即随着细胞发育的进行,细胞分化过程越来越活跃;相反,另一类基因呈相反的趋势,主要富集到细胞增殖负调控通路中,即抑制细胞增殖的能力越来越弱,也即细胞分化趋于活跃。从这两类基因中筛选与胰腺β细胞发育相关的mRNA JARID2、PROX1;参与调控β细胞功能的mRNA p53,并找出与JARID2共表达的LncRNA:AC009014.3、GS1-72M22.1,与PROX1共表达的LncRNA:CTBP1-AS2,与p53共表达的LncRNA:XLOC＿050969、LINC00883、XLOC＿050981、XLOC＿050925、MAP3K14-AS1、RP11-148K1.12、CTD2020K17.3。结论:1.HUC-MSCs联合小分子化合物NA、Exendin-4、b FGF、Actinvin A、EGF等成功诱导分化为IPCs。2.S4分别与S1、S2、S3比较差异上调和下调的LncRNA共表达的基因进行富集分析,发现许多靶基因参与NF-KB信号通路、MAPK信号通路、Hippo信号通路,PI3K-Akt信号通路、p53信号通路等与β细胞胰岛素信号转导相关的通路中,提示这些差异的LncRNA可能通过调节多个信号通路来调控胰腺β细胞的功能。3.LncRNA:AC009014.3、GS1-72M22.1、CTBP1-AS2可能参与胰腺β细胞的发育过程,LncRNA:XLOC＿050969、LINC00883、XLOC＿050981、XLOC＿050925、MAP3K14-AS1、RP11-148K1.12、CTD2020K17.3可能参与调控胰腺β细胞的功能。