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目的:胰岛移植是目前唯一微创并能根治糖尿病的治疗技术,可使患者恢复对血糖的实时和精确调控。促进移植物的快速微血管重建是胰岛移植研究领域的一个重要方向。研究表明,碱性成纤维生长因子(bFGF)具有刺激血管生长及趋化血管内膜各类细胞的作用,因此成为促进胰岛移植物微血管重建的新焦点。但是bFGF稳定性差,并在体内半衰期仅3~10 min,体内多次连续给药很难满足临床应用需要。本研究在体外将胰岛在含不同浓度的bFGF生长因子的培养液中培养,通过透射电镜观察胰岛内微血管基底膜的修复情况及FDA-PI双色荧光染色评价bFGF对胰岛活性的影响;在体内用含不同浓度的bFGF生长因子的培养液配制透明质酸钠胶,并将胶与移植的胰岛进行混合后共移植至糖尿病小鼠肾被膜下,提高bFGF在移植胰岛周围的浓度和延长其表达时间,观察bFGF对糖尿病小鼠经肾被膜下胰岛移植后所需胰岛量减少的作用,并全面评价bFGF对移植后的胰岛微血管重建和抗凋亡的作用。 方法:⑴根据本实验室已有的小鼠胰岛分离纯化方法,采用胶原酶 V逆行插管灌注方法,分离纯化所需胰岛,并手工挑选进一步得到高纯度胰岛。⑵为了在体外评价不同浓度的bFGF对胰岛细胞内部结构的影响及内皮细胞修复的作用,用CMRL-1066培养基配制含不同浓度的bFGF细胞培养液,本实验分为不同浓度bFGF(20 ng/mL、60 ng/mL、100 ng/mL和1μg/mL)共培养组和CMRL-1066共培养组作对照;每隔4小时后收集细胞样品,以透射电镜观察胰岛细胞内部结构及内分泌颗粒释放情况,并考察bFGF对胰岛内皮细胞修复的效果。通过不同浓度bFGF对胰岛内部结构的影响及内皮细胞的修复初步结果,评价体外实验与胰岛共培养的最适bFGF浓度梯度及时间,初步评价bFGF对胰岛内皮细胞的修复作用。⑶通过体外含不同浓度bFGF细胞培养液与胰岛共培养,对比CMRL-1066与胰岛共培养,分别于0 h、8 h、16 h、24 h取细胞样品进行FDA-PI荧光染色,初步评价bFGF对胰岛的活性及形态的影响。⑷在体内实验分成不同浓度的bFGF透明质酸钠胶(0 ng/mL、20 ng/mL、60ng/mL、100ng/mL)与200 IEQ胰岛细胞共移植组与400IEQ单纯胰岛移植组,分别共移植至糖尿病小鼠肾被膜下,通过对移植后小鼠的血糖监测及移植后第8天口服糖耐量试验,评价bFGF与胰岛共移植对减量胰岛移植所起的作用;移植后两周取移植肾进行HE染色、免疫组化及Western-Blot多个相关蛋白检测,综合评价bFGF促进移植后胰岛微血管重建作用及抗胰岛凋亡的作用。 结果:①选用不同浓度bFGF(20ng/mL、60ng/mL、100ng/mL和1μg/mL)共培养组和CMRL-1066共培养组进行体外实验。TEM镜下观察,在1μg/mL bFGF共培养24 h后,胰岛内分泌颗粒大量释放;20 ng/mL、60 ng/mL、100 ng/mL bFGF共培养组中,具有不影响胰岛内部结构且有效促进胰岛内皮细胞修复的作用。因此选用0ng/mL、20ng/mL、60ng/mL和100ng/mL bFGF浓度梯度进行后续实验。②FDA-PI荧光染色结果显示,20ng/mL、60ng/mL和100ng/mL bFGF与胰岛共培养后,胰岛仍具有圆整形态、清晰的边缘,FDA-PI染色中的绿色荧光结果显示,在各bFGF共培养组中胰岛活性均大于90%,证明该浓度的bFGF对胰岛无细胞毒性。③体内实验显示,含不同浓度bFGF的透明质酸钠胶与200 IEQ胰岛共移植对比400 IEQ单纯胰岛移植,血糖控制及葡萄糖应答均维持在较低水平,与0 ng/mL bFGF透明质酸钠胶与200 IEQ胰岛移植具有显著性差异。④免疫组化及Western-Blot实验证明,含bFGF透明质酸钠胶与胰岛共移植,可以促进胰岛移植后微血管重建且具有抗胰岛凋亡的作用。 结论:研究表明bFGF与透明质酸钠生物胶相结合,有利于bFGF在移植后的胰岛周围达到局部长效释放的作用。通过对含bFGF透明质酸钠胶与胰岛共移植后血糖变化、糖耐量试验、HE染色和相关指标的免疫组化染色及Western blot检测进行评价,可证实bFGF具有促进移植后的胰岛微血管重建和抗胰岛凋亡的作用,从而使移植所需的胰岛量可以减少一半, bFGF结合透明质酸钠胶为胰岛移植后促进微血管重建和提高胰岛移植疗效提供了一种新的策略。