糖尿病小鼠模型(糖尿病小鼠模型的构建实验报告)

• 1、“人工胰岛”是否可行？科学家在小鼠研究模型上首获成功
• 2、不同运动干预2型糖尿病模型小鼠的肾间质纤维化
• 3、“人工胰岛”是否可行？科学家在小鼠研究模型上首获成功

“人工胰岛”是否可行？科学家在小鼠研究模型上首获成功

新华社上海3月21日电(记者张建松)糖尿病是威胁人类健康的主要慢性疾病之一，由于胰岛β细胞功能失常导致胰岛素分泌不足，许多患者需要终生使用胰岛素进行治疗。能否利用自身的成体干细胞，在体外造一个“人工胰岛”？科学家在小鼠研究模型上首次获得了成功。

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的曾艺研究组，在实验小鼠中开展实验，成功鉴定出小鼠胰岛中的干细胞类群，并借助干细胞体外培养的方法，获得了有功能的小鼠“人工胰岛”(胰岛类器官)，为下一步人体“人工胰岛”的研究提供了理论依据和技术支持。

据介绍，研究人员在寻找胰岛中成体干细胞的过程中，在实验小鼠身上发现了一群新的细胞类别“Procr 细胞”。实验证明，这群“Procr 细胞”是小鼠胰岛中的成体干细胞，可以分化形成胰岛的全部细胞类型。

为进一步把小鼠体内的发现转化成为体外的应用，研究人员建立了一种Procr 胰岛干细胞与血管细胞共培养的3D培养体系，成功获得了有功能的小鼠胰岛类器官。

在体外“复刻”的“人工胰岛”，包含胰岛所有的细胞类型，与真正的小鼠胰岛，在功能、形态等方面都非常相似。当研究人员把这些“类器官”移植到糖尿病小鼠模型体内，小鼠的血糖水平恢复，糖尿病病征减轻。

业内专家认为，该研究首次鉴定了小鼠胰岛中成体干细胞的“身份”，回答了长期以来“成体胰岛是否存在干细胞”这一争议性问题，是干细胞基础研究的重大突破。这项工作建立的小鼠胰岛类器官培养体系，为将来能在体外获得大量有功能的人的胰岛β细胞，开拓了新的思路。

不过，需要特别强调的是，目前的研究成果，还只是在小鼠模型上取得了成功。人体的胰岛中是否也存在成体干细胞？是否也能在体外培养成胰岛？还有待进一步的探索和研究。

这项研究获得科技部、国家自然科学基金委、中科院、上海市科委等单位科研经费的支持。相关研究论文19日在国际知名学术期刊《细胞》上发表。

来源：新华网

不同运动干预2型糖尿病模型小鼠的肾间质纤维化

文题释义：

肾间质纤维化：肾小管间质纤维化作为一种严重的微血管并发症，是导致终末期肾病和2型糖尿病肾病的主因。2型糖尿病的高血糖引起血液动力学和血液流变性改变，导致肾小球高灌注、高滤过，毛细血管袢内皮细胞增生、系膜基质积累，肾小管间质纤维化加剧。

背景：2型糖尿病并发症肾间质纤维化日益高发，然而有关2型糖尿病并发症肾间质纤维化及运动对其作用的影响机制尚待揭示。

目的：探究不同方式运动对2型糖尿病小鼠肾间质纤维化的影响，及Klotho介导转化生长因子β1/Smad3途径在此过程中的调控机制。

方法：44只4周龄C57BL/6雄性小鼠，1周适应性喂养后，随机分为正常对照组和2型糖尿病造模组。利用高脂膳食和一次注射链脲佐菌素法制备2型糖尿病小鼠模型，并随机分为模型对照组、高强度间歇训练组和下坡跑组，进行8周运动干预。结束后，检测肾功能生化指标；利用苏木精-伊红染色检测肾组织微细结构变化；Masson染色检测肾间质纤维化水平；实时定量PCR检测相关因子mRNA表达；Western-blotting检测相关因子蛋白表达；免疫组织化学染色检测肾中Ⅰ型胶原蛋白的蛋白表达。

结果与结论：①与正常对照组相比，模型对照组血肌酐、尿素氮和24 h尿蛋白水平均显著升高；肾盂扩张、肾实质变窄、肾小管数量减少；胶原面积百分比升高；肾组织中Klotho mRNA和蛋白表达水平下调，转化生长因子β1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白 mRNA和蛋白表达水平上调，Smad3 mRNA和p-Smad3蛋白表达水平均显著上调；肾组织中Ⅰ型胶原蛋白的蛋白表达阳性区域显著增加；②与模型对照组相比，高强度间歇训练组Klotho、Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白 mRNA表达出现显著变化，转化生长因子β1和Ⅲ型胶原蛋白的蛋白表达上调；③与高强度间歇训练组相比，下坡跑组血肌酐、尿素氮和24 h尿蛋白水平下降；肾盂、肾小管、肾小球等结构病变被显著改善；胶原面积百分比显著降低；Klotho mRNA和蛋白表达上调，转化生长因子β1、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白mRNA和蛋白表达水平均下调，p-Smad3蛋白表达下调；Ⅰ型胶原蛋白的蛋白表达阳性区域显著减少；④提示2型糖尿病小鼠肾间质发生了纤维化；下坡跑通过上调Klotho并抑制转化生长因子β1/Smad3途径进而改善2型糖尿病小鼠肾间质纤维化，但高强度间歇性运动的作用效果不显著。

https://orcid.org/0000-0002-3135-9409(张路遥)；https://orcid.org/0000-0002-8669-3105(杨康)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 运动, Klotho, 转化生长因子β1, 2型糖尿病小鼠, 肾组织纤维化

引用本文: 张路遥, 杨 康. 不同运动干预2型糖尿病模型小鼠的肾间质纤维化[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(2): 200-207.

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不同运动干预2型糖尿病模型小鼠的肾间质纤维化

“人工胰岛”是否可行？科学家在小鼠研究模型上首获成功

新华社上海3月21日电（记者张建松）糖尿病是威胁人类健康的主要慢性疾病之一，由于胰岛β细胞功能失常导致胰岛素分泌不足，许多患者需要终生使用胰岛素进行治疗。能否利用自身的成体干细胞，在体外造一个“人工胰岛”？科学家在小鼠研究模型上首次获得了成功。

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的曾艺研究组，在实验小鼠中开展实验，成功鉴定出小鼠胰岛中的干细胞类群，并借助干细胞体外培养的方法，获得了有功能的小鼠“人工胰岛”（胰岛类器官），为下一步人体“人工胰岛”的研究提供了理论依据和技术支持。

据介绍，研究人员在寻找胰岛中成体干细胞的过程中，在实验小鼠身上发现了一群新的细胞类别“Procr 细胞”。实验证明，这群“Procr 细胞”是小鼠胰岛中的成体干细胞，可以分化形成胰岛的全部细胞类型。

为进一步把小鼠体内的发现转化成为体外的应用，研究人员建立了一种Procr 胰岛干细胞与血管细胞共培养的3D培养体系，成功获得了有功能的小鼠胰岛类器官。

在体外“复刻”的“人工胰岛”，包含胰岛所有的细胞类型，与真正的小鼠胰岛，在功能、形态等方面都非常相似。当研究人员把这些“类器官”移植到糖尿病小鼠模型体内，小鼠的血糖水平恢复，糖尿病病征减轻。

业内专家认为，该研究首次鉴定了小鼠胰岛中成体干细胞的“身份”，回答了长期以来“成体胰岛是否存在干细胞”这一争议性问题，是干细胞基础研究的重大突破。这项工作建立的小鼠胰岛类器官培养体系，为将来能在体外获得大量有功能的人的胰岛β细胞，开拓了新的思路。

不过，需要特别强调的是，目前的研究成果，还只是在小鼠模型上取得了成功。人体的胰岛中是否也存在成体干细胞？是否也能在体外培养成胰岛？还有待进一步的探索和研究。

这项研究获得科技部、国家自然科学基金委、中科院、上海市科委等单位科研经费的支持。相关研究论文19日在国际知名学术期刊《细胞》上发表。