课题基金 / 基金详情

干细胞来源的外泌体通过microRNA-146a调控胰岛去分化的机制研究

批准号:
82070800
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
陈丽
依托单位:
学科分类:
胰岛生理调控与功能异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈丽

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
胰岛功能减退是糖尿病发生及发展的中心环节,传统药物及胰岛素治疗只能对症处理,并不能阻止胰岛β细胞功能的衰竭。研究显示以干细胞及其分泌的外泌体为代表的的再生医学治疗可以有效延缓甚至逆转胰岛β细胞功能衰竭。我们预实验发现,骨髓间充质干细胞来源的外泌体(bmMDEs)可以有效的改善糖尿病大鼠的胰岛功能。在细胞实验中发现,bmMDEs可通过miRNA-146a阻断NUMB基因的转录,从而上调成熟胰岛β细胞标志物PDX1和FOXO1的表达,同时降低胰岛前体细胞标志物NGN3、OCT4水平。因此我们提出“干细胞来源的外泌体可以通过microRNA-146a逆转胰岛去分化改善2型糖尿病小鼠的胰岛功能”的假设。本研究将从分子、细胞、动物多层次观察骨髓间充质干细胞来源的外泌体对T2DM胰岛β细胞去分化的影响,并从miRNA及下游相关信号通路探讨其调控机制,以期临床2型糖尿病干预策略供新思路和和科学依据。
英文摘要
Islet hypofunction is the central link in the development and development of diabetes. Traditional medicine and insulin therapy can only treat symptomatically and cannot prevent the progressive failure of islet β-cell function. Studies have shown that regenerative medicine treatments represented by stem cells and their secreted exosomes can effectively delay or even reverse islet β-cell failure. Our preliminary experiments found that bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes (bmMDEs)can improve islet function in diabetic rats. It was found in cell experiments that bmMDEs can block the transcription of NUMB gene through microRNA-146a, thereby up-regulating the expression of mature islet β-cell markers PDX1 and FOXO1, and reducing islet precursor cell markers NGN3, OCT4 Level. Therefore, we propose the hypothesis that "stem cell-derived exosomes can reverse islet dedifferentiation and improve islet function in type 2 diabetic mice through micro-RNA 146a." This study will observe the effects of stem cell-derived exosomes on the dedifferentiation of T2DM islet β cells from molecular, cellular, and animal levels, and explore its regulatory mechanism from miRNA and downstream related signaling pathways, with a view to providing clinical strategies for type 2 diabetes intervention ideas and scientific basis.
糖尿病是一种病因复杂的慢性代谢紊乱性疾病,目前全世界患病人口约4.63亿(https://www.idf.org/)。由于人口老龄化和生活方式的改变,在未来几十年受此疾病影响的人数将进一步增加,预计到2040年将超过6亿。鉴于其高发病率和反复的并发症,糖尿病治疗已成为一项重大的公共卫生挑战。最近多项研究表明,β细胞去分化是一种解释功能性β细胞丧失的新机制。因此,抑制胰岛β细胞数量和功能的下降是治疗T2DM十分重要的策略。越来越多的证据表明,MSCs对T2DM治疗效果不是由于直接分化为功能性β细胞,而是由旁分泌尤其是exosome介导的。Exosome携带的RNA中主要为miRNA,已证实miRNA在调节胰岛β细胞功能方面起着至关重要的作用。基于此,我们作出以下假设: 1、MSCs来源的exosome可通过改善肝糖代谢、胰岛功能发挥治疗T2DM的作用;2、exosome主要通过携带的miRNA作用于下游信号通路进而影响胰岛β细胞去分化。.我们首先通过体内高脂加STZ诱导建立2型糖尿病大鼠模型、体外高糖(33.3mmol/L)刺激模拟高糖损伤环境,通过bmMSCs/bmMDEs干预探索其对肝糖代谢、胰岛功能及β细胞去分化的影响。然后使用exosome中的miRNA高通量测序筛选出目的miRNA,进行下一步通路验证,进而探索bmMDEs对β细胞的作用机制。.结果发现,MSCs干预后大鼠空腹血糖显著降低、体重相对升高。外泌体也显示出了类似的治疗效果。体内外实验均证实,外泌体可抑制T2DM胰岛β细胞去分化。通过miRNA测序及后续功能实验,发现外泌体可通过携带的miR-146a发挥降低T2DM大鼠血糖、改善胰岛功能、抑制β细胞去分化的作用。进一步的机制研究显示,外泌体主要是通过NUMB/β-catenin信号通路发挥治疗作用。.综上所述,实验结果发现外泌体可能通过抑制β细胞去分化进而改善T2DM胰岛功能、降低血糖。我们的研究成果首次证明了外泌体在胰岛功能和β细胞去分化调控中的新机制。我们的发现为MSCs来源外泌体调控T2DM胰岛功能提供了新的思路,也为糖尿病的无细胞治疗提供了理论依据。
STING-IRF3信号通路介导2型糖尿病胰岛β细胞损伤及干预的机制研究
  • 批准号:
    81873632
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    陈丽
  • 依托单位:
醛固酮介导胰岛微循环内皮间充质化的机制研究
  • 批准号:
    81670706
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    陈丽
  • 依托单位:
Irisin经自噬对高糖环境下血管内皮功能的保护作用及机制
  • 批准号:
    81370943
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    陈丽
  • 依托单位:
国内基金
海外基金