人胚胎干细胞体外多激素胰岛素分泌细胞的特性研究
Characterization of polyhormonal insulin-producing cells derived in vitro from human embryonic stem cells
人类胚胎干细胞(hESCs)被用作人类胰腺发育的模型系统，用来研究在胎儿胰腺发育过程中产生的多激素细胞的特征。HESCs分化为胎儿样胰腺细胞，体外培养采用33天7阶段方案。第11天，培养物中约90–95%的PDX1阳性，70–75%的PDX1阳性NKX6.1-d17呈阳性。多激素细胞在第17天分散，但在第33天发育为胰岛样簇，表达关键转录因子。人的C肽和胰高血糖素分泌在第17天首次被检测到，随后与INS和GCG的转录水平同时增加。在融合周研究中，HESC来源的细胞对KCl和精氨酸有反应，但对葡萄糖无反应。与成人胰岛相比，HESC来源的细胞表达的葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）mRNA水平高出约10倍，但葡萄糖激酶（GCK）水平相似。原位杂交证实了在内分泌细胞中存在GLUT1转录体。然而，GLUT1蛋白被排除在这一群体之外，主要存在于非内分泌细胞中，而GCK在胰岛素阳性细胞中共表达。在铷外排试验中，hesc来源的细胞显示出轻度的钾通道活性，但对葡萄糖、代谢抑制剂或格列本脲没有反应。蛋白免疫印迹实验显示，在hesc来源的细胞中，更高分子量的SUR1条带缺失，这表明细胞表面缺乏功能性的KATP通道。此外，KATP通道亚基转录水平并没有像预期的那样达到1：1的比例(SUR1水平比KIR6.2低约5倍)。将不同比例的SUR1：KIR6.2质粒转染到COSM6细胞中，发现铷外流对SUR1的减少特别敏感。这些数据表明，SUR1：KIR6.2的比例受损可能导致了hesc来源的胰岛内分泌细胞的KATP通道缺陷，以及GLUT1的缺失，这可能是葡萄糖刺激的胰岛素分泌缺失的原因。
仪器方法：离子通道阅读器ICR 8100/ICR 12000
