文摘
背景。生存和胰岛的功能丧失,造成本地利基破坏和氧化应激诱导在机械和酶隔离,限制了胰岛移植的有效性。胰岛微环境的结合,形成血管,减少氧化应激生物材料可以改善胰岛质量和移植的结果。我们调查的影响两个生物材料,富含血小板血浆和胰岛细胞匀浆组合胰岛复苏和质量通过评估体外胰岛生存,分泌功能,氧化压力参数和评估体内移植的结果。方法。体外,胰岛的可行性和分泌功能孤立小岛进行评估后24 h和72 h与生物材料孵化。同时,氧化应激标志物测定后24 h后隔离和孵化与生物材料。体内评价效果,24小时的培养的胰岛移植到糖尿病大鼠肾脏的肩胛下的空间,和结果分析了通过测量血清葡萄糖和胰岛素浓度、葡萄糖耐量试验,氧化参数,和胰腺癌基因表达。结果。用生物材料治疗胰岛显著增加他们的生存能力和分泌功能,降低MDA水平,提高SOD和CAT活性。降低葡萄糖水平和MDA提高胰岛素水平,提高SOD活性,并增强pdx1和胰岛素基因表达在糖尿病大鼠胰岛移植。结论。本研究中使用的生物材料应考虑是有益的材料增加胰岛移植的结果。这些材料可能会妨碍移植在某种程度上限制。
1。介绍
胰岛移植治疗恢复葡萄糖稳态和建议作为糖尿病的有效和替代治疗方法(1- - - - - -4];然而,成功率等移植的可行性和功能是有限的(5- - - - - -7]几个因素,包括利基中断,血管再生不足,氧化应激和细胞外基质(ECM)胰岛细胞互动障碍(8胰岛细胞分离过程中发生的。
考虑到β细胞之间的交互和ECM是必要的增长,生存,和这些细胞的分泌功能9),似乎恢复天然胰岛微环境和减少氧化应激可能是一个潜在的选择对提高移植物生存和改善移植的结果。
符合这个策略,不同的材料,如ECM蛋白(10- - - - - -12),人工基底膜(13),小肠粘膜下层(SIS)(包含各种细胞外基质和生长因子)12,14),间充质干细胞(14已经被使用。几项研究表明,ECM补充通过模仿生化宪法可以改善胰岛移植(15- - - - - -17]。氧化应激在胰岛移植后胰岛分离和其他主要因素降低了小岛的生存和功能。所以近年来,使用抗氧化剂(前18- - - - - -20.),(21- - - - - -24)移植以优化胰岛功能和生存是一种感兴趣区域的调查。然而,失去移植胰岛的生存和功能还应解决的重大限制。
与目标改善胰岛移植的成功,我们调查的影响,使用两种生物材料(PRP&PIH) ECM和生长因子的丰富来源。先前的研究已经证明了PRP和PIH的功效。
富含血小板血浆(PRP)包含不同生长因子激活细胞内信号通路,诱导蛋白的生产所必需的过程,如增殖、分化、胶原和基质生产(25]。PRP的其他优点包括容易处理和接受者缺乏免疫反应(26,27),这使得PRP安全在不同领域的成功应用。此外,抗氧化能力的PRP或其生长因子如胰岛素样生长因子(igf - 1)所示的几项研究[28- - - - - -30.]。在我们先前的调查,PRP能促进胰岛存活,功能,和移植的结果(31日]。
胰岛匀浆(PIH)是另一种生物材料,应当被视为一个合适的人选质量提高胰岛移植的结果,因为它包括各种蛋白和生长因子如胶原蛋白、层粘连蛋白、纤连蛋白,VEGF-A和HGF对胰岛(各种范围的有利影响32,33]。同时,它的其他优点包括纹理更具有适应能力、免疫和细胞机制与其他合成材料和更合理的由于不合适的孤立的小岛移植匀浆,用作补充生物材料在移植。此外,一些ECM蛋白质的抗氧化能力是在几项研究34,35]。我们之前的研究表明积极影响PIH的胰岛移植质量和结果(36]。
本研究的目的在于使用这些生物材料组合,更高浓度的生长因子和ECM,可以改善胰岛复苏,质量,和移植的成功模仿的生化成分正常胰岛利基也通过减少氧化应激。
2。材料和方法
2.1。道德的声明
男性Sprague-Dawley老鼠(260 - 280 g)年龄在12 - 13周是购买股票的饲养在动物医学科学研究所设拉子大学的设施(设拉子、伊朗)和作为捐赠者和糖尿病胰岛接受者。动物被安置在标准光照条件下(12小时光/暗周期)的温度 和相对湿度 有免费的水和食物。
2.2。研究设计
在体外实验中,孤立的小岛从Sprague-Dawley老鼠分成了4组(每组10等价的小岛):小岛被培养,培养不同时间24 h和72 h (14在1毫升RPMI 900年(Control-Islet)或没有任何治疗μl RPMI + 100μl PRP (10%, plt: )(PRP-Islet)或900年μl RPMI + 100μl PIH(10%,职业:100μg) (PIH-Islet)或800年μl RPMI + 100μl PRP (10%, plt: )+ 100μl PIH(10%,职业:100μg) (PRP&PIH-Islet);然后,分析了胰岛质量评估的可行性和胰岛素释放反应基本(5毫米)和(11毫米)葡萄糖浓度和评估胰岛素刺激的内容。同时,氧化应激标记(MDA、SOD和CAT)后立即测量隔离和孵化后24小时。
体内实验中,42个老鼠被随机分为六组分配如下(7大鼠/组):控制(未经处理的大鼠)、糖尿病(糖尿病控制老鼠),它(仅糖尿病大鼠与胰岛移植),IT-PRP(糖尿病老鼠与PRP治疗胰岛移植),IT-PIH(糖尿病大鼠与PIH-treated胰岛移植)和IT-PRP&PIH(糖尿病大鼠与PRP&PIH-treated胰岛移植)。糖尿病大鼠收到400胰岛当量(IEQ)在左肾胶囊。从尾静脉血样采集0天(天移植)和60天posttransplantation评估血清葡萄糖和胰岛素浓度。在实验结束时,腹腔内葡萄糖耐量测试(IPGTT),胰腺pdx1,胰岛素基因表达和血清氧化压力参数(MDA和SOD)进行评估。收集到的血清被送到专门的实验室测量血清浓度的各种参数。应该注意的是,样本编号和动物群体没有提到是盲目地完成的。
2.3。糖尿病感应
糖尿病是诱导STZ腹腔注射(i.p。)(65毫克/公斤,i.p。;σ)。血液收集从尾静脉和血糖决定使用一个装备+;罗氏公司,德国曼海姆)。老鼠被包括在研究时空腹血糖(> 350 mg / dl)和接受糖尿病老鼠和用作移植接受者。动物被排除在外,如果血糖水平低于350 mg / dl,如果手术后移植动物发达腹水(36]。
2.4。富含血小板血浆的制备
老鼠与氯胺酮麻醉和二甲苯(50/10毫克/公斤),全血收集通过心脏穿刺,抽到15毫升离心管含有抗凝剂与9/1比例的血液(3.2%柠檬酸钠,柠檬酸钠),然后,PRP准备已经报道(31日]。测量三个生长因子的浓度,我们添加50μl氯化钙10%至1毫升的PRP池和获得培养30分钟到凝块的形成。血栓是在2500转离心20分钟4 centigrad学位,然后上层清液分离测量生长因子浓度。胰岛素样生长因子- 1 (igf - 1)被老鼠化验igf - 1酶联免疫吸附试验(ELISA)方法(热费希尔、美国、灵敏度:30 pg / ml,测定范围:30.72 -7500 pg / ml), TGT -β被老鼠化验TGT -βELISA方法(热费希尔、美国、灵敏度:7.8 pg / ml,测定范围:31.25 -2000 pg / ml), VEGF被老鼠化验VEGF ELISA方法(热费希尔、美国、灵敏度:2 pg / ml,测定范围:0.82 -200 pg / ml),和HGF化验了鼠胶质瘤ELISA方法(热费希尔、美国、灵敏度:2 pg / ml,测定范围:0.82 -200 pg / ml)(表1)。
2.5。胰岛细胞分离
胰岛隔绝老鼠隔夜空腹后执行。与氯胺酮麻醉后/甲苯噻嗪(50/10毫克/公斤)和剖腹手术,小岛被胶原酶分离方法(Safayee et al . 2016年)。胰腺解剖和入口的胆总管十二指肠夹,胆管与聚乙烯导管插管(OD Portex静脉插管2.5 F, 0.75毫米,肯特,英国),和10毫升冰冷的汉克斯平衡盐溶液含有胶原酶P(罗氏,猫。德国曼海姆# 11 213 865 001,0.5毫克/毫升)温柔地灌注到管道。膨胀的胰腺切除,从nonpancreatic组织清理,孵化了17分钟在水浴37°C。洗涤之后,小岛被挑选在立体显微镜(蓝光立体显微镜,拉哈布拉,CA)和培养1毫升rpmi - 1640年媒体(29日)补充有或没有PRP和PIH 37°C 5%孵化有限公司2(图24小时和95%的空气1)。
(一)
(b)
(c)
(d)
2.6。胰岛匀浆制备
后加入裂解缓冲不适合胰腺分离胰岛移植,他们匀浆,然后PIH池准备已经报道(36]。igf - 1, TGF -β、VEGF、胶质瘤、胶原蛋白和胶原蛋白我是衡量老鼠我ELISA方法(英国Abcam灵敏度:0.938 ng / ml,测定范围:1.563 -100 ng / ml)和PIH测定(表1)。
2.7。文化孤立的小岛
孤立的小岛是培养在媒体1毫升rpmi - 1640 (rpmi - 1640包含静态或低浓度的葡萄糖(5毫米)或高,刺激葡萄糖浓度(11毫米),10%的边后卫,0.5% BSA (Sigma-Aldrich)和1%笔喉炎))没有补充或与PRP PIH、或其组合和37°C 5%孵化有限公司2和95%的空气24小时和72 h。
2.8。胰岛可行性和功能
24和72 h孵化后,胰岛质量由胰岛可行性评估和分泌功能。胰岛细胞被膜联蛋白V和评估可行性propidium碘(π)染色和定义为可行的细胞的百分比(彩色膜联蛋白V,生活技术,日本东京,日本)/可行的总数和死细胞(propidium碘染色,Sigma-Aldrich)在时间点( )(31日]。
胰岛素浓度培养基和胰岛素含量(与酸性乙醇提取协议已经报道)被鼠胰岛素ELISA试验评估方法(Mercodia和乌普萨拉,瑞典,检测 )。蛋白质是由商业热科学皮尔斯BCA化验分析设备(美国罗克福德,灵敏度:5μg / ml,测定范围:20 - 200人μg / ml) (31日]。刺激指数(SI)是用来测量胰岛素释放反应比高葡萄糖浓度/胰岛素分泌,以应对低葡萄糖水平[12]。
2.9。胰岛移植
整除的400胰岛当量培养24小时有或没有PRP和PIH被吸进一个聚乙烯管材P-50(美国哈佛装置,Holliston, MA),放在冰。收件人动物与氯胺酮麻醉和二甲苯(50/10毫克/公斤)和胰岛移植在左肾的胶囊已经报道(31日]。
2.10。腹腔内葡萄糖耐量试验(IPGTT)
IPGTT进行动物后禁食16 h。血糖和胰岛素水平测定在0(葡萄糖注射液之前),30岁,60岁,120分钟后腹腔内注射2 g / kg葡萄糖浓度(37]。
血清葡萄糖和胰岛素浓度测定的葡萄糖氧化酶法(Pars Azmoon有限公司,德黑兰,伊朗),胰岛素和血浆浓度测定的超灵敏的大鼠胰岛素ELISA (Mercodia、瑞典、检测 )。计算的内稳态模型评估胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),使用下面的公式(31日]: 。
2.11。氧化应激的标记
体外血清和丙二醛(MDA)水平的培养胰岛(之前处理生物材料)手动测量硫代巴比土酸活性物质(TBAR)方法。血清和体外体外超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性被商业计算分析工具(ZellBio GmbH,乌尔姆,德国)使用colorimetrical方法(SOD,灵敏度:0.044,测定范围:5 - 100 U / ml,和猫,灵敏度:0.5 U / ml,化验renge: 1 - 100 U /毫升)(31日,38]。
2.12。逆转录聚合酶链反应(rt - pcr)分析
切割移植的大鼠胰腺组织浸成RNA后解决方案(美国Ambion AM7021,奥斯汀)24小时和保存在-80°C。总RNA提取与TriPure隔离试剂(罗氏公司、德国)根据制造商的指示。互补脱氧核糖核酸合成的1μg的总RNA通过RevertAid合成第一链cDNA工具包(Fermentas、德国)与随机六聚体和低聚糖dT底漆后,制造商的协议。7300年ABI PCR进行PCR系统(美国应用生物系统公司有限公司,卡尔斯巴德,CA)与不同的引物(β肌动蛋白转发:5 - - - - - -CCACACCCGCCACCAGTTCG-3和反向:5 - - - - - -CTAGGGCGGCCCACGATGGA-3 ;Pdx1转发:5 - - - - - -GCGTTCATCTCCCTTTCCC和反向:3 - - - - - -GGTCCTCTTATTCTCCTCCG;和胰岛素:5 - - - - - -AGC亚美大陆煤层气有限公司CAG GTC ATT GTT CC和反向:3 - - - - - -GTC TTG CGG CTC CAC TTC 209)。实时PCR是由使用SYBR-Green PCR大师混合工具包(豆类、日本)7500年ABI实时PCR系统。通过使用7500软件v 2.0.1数据进行了分析。胰岛素的相对表达水平和Pdx1基因是由2 -计算的ΔΔCT的公式。β肌动蛋白被认为是作为内部控制(14]。
2.13。统计分析
统计数据分析使用GraphPad棱镜软件版本6.0(美国GraphPad软件,拉霍亚,CA)和作为 。单向方差分析(事后:图基)使用为多重比较和重复测量双向方差分析(事后:Bonferroni)被用来分析在IPGTT血浆葡萄糖和胰岛素浓度。的值 被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
3.1。胰岛质量评估
胰岛生存能力的百分比胰岛治疗组在孵化后24 h和72 h是明显高于控制胰岛PRP-Islet和PRP&PIH-Islet组明显高于PIH-Islet。对待小岛之间相比,在PRP&PIH可行性率明显高于PIH-Islet集团孵化后24 h和72 h。同时,对比两次显示,有两次在所有组之间无显著差异(图2)。
(一)
(b)
如图3治疗,胰岛素释放所有的胰岛组织在24 h和72 h反应基本和刺激葡萄糖浓度(除了在基本水平PIH-Islet 24 h和72 h)刺激水平显著高于控制胰岛。这个海拔PRP&PIH PIH-Islet集团是更重要的比在高葡萄糖浓度24 h和72 h孵化。此外,应对高葡萄糖水平的胰岛素分泌水平72 h后孵化PRP&PIH-Islet组比PRP-Islet更重要,也更在PRP-Islet明显高于PIH-Islet组。同时,对比两次显示,胰岛素释放反应11毫米葡萄糖浓度在所有组相比减少72 h 24 h。
(一)
(b)
(c)
刺激指数在24和72 h是高胰岛治疗组相比,Control-Islet只在PRP&PIH-Islet但意义重大。对比两次,刺激指数控制和PRP-Islet组明显减少;然而,这并没有显著减少PIH-Islet和PRP&PIH-Islet组(图3)。
胰岛素含量较高在所有治疗胰岛(除了PIH-Islet低葡萄糖浓度在孵化后24 h)基本和刺激葡萄糖浓度和两次相比,控制小岛。比较治疗胰岛显示,在5毫米的24 h和72 h葡萄糖浓度和11毫米,胰岛素含量非常高PRP&PIH-Islet比PRP-Islet PIH-Islet(图3)。
24小时/ MDA水平后隔离比率显示,所有治疗组的血压显著下降,但没有任何变化。在24小时,所有治疗胰岛组织显示显著降低MDA水平与对照组相比;这在PRP&PIH-Islet降低更明显。不同处理之间的小岛,没有区别(表2)。
24 /后隔离的SOD活性显著增加在所有治疗胰岛组织;这个海拔更PRP-Islet和PRP&PIH-Islet组。在孵化后24小时,这个参数在所有胰岛治疗组明显高于对照组。在小岛,在PRP&PIH-Islet SOD活性明显高于PRP-Islet和PIH-Islet组(表3)。
猫在24 /活动后隔离比所有治疗组的血压明显高于对照组。此增强功能是更重要的比PRP-Islet PRP&PIH-Islet和PIH-Islet组。在孵化后24小时,猫在所有治疗胰岛显著高于控制小岛;这个意义是PRP&PIH-Islet。治疗中小岛,PRP&PIH-Islet猫活动明显高于PRP-Islet和PIH-Islet组(表3)。
3.2。结果具有重要的意义
3.2.1之上。体重
实验结束时(60天的posttransplantation),体重除了IT-PRP&PIH集团在其他动物,明显低于对照组;这种差异是在糖尿病控制的动物。与糖尿病组相比,动物接受胰岛移植显示体重明显增加。在所有糖尿病患者移植动物,该参数是在胰岛移植治疗组高于未经处理的islet-transplanted动物,但这种差异只是IT-PRP&PIH动物的意义。比较糖尿病动物接受治疗胰岛,体重增强是更重要的比IT-PRP IT-PRP&PIH组和IT-PIH动物。除了糖尿病对照组(10.49体重的百分比),在所有实验群体有体重增加%;但是,糖尿病患者移植组,它明显低于对照组。与糖尿病组相比,所有移植组显示显著更高的体重增加的百分比。同时,体重增加的百分比PRP-Islet和PRP&PIH-Islet组明显高于它。IT-PRP&PIH集团islet-treated移植组中显示体重的百分比显著高于PRP-Islet PIH-Islet组; this difference was more than the PIH-Islet group. Also, percentage of weight gain in PRP-Islet was significant than PIH-Islet (Table2)。
3.3。血清葡萄糖和胰岛素浓度
如表所示4实验结束时,除了IT-PRP和IT-PRP&PIH组,其他动物显示显著的更高的血清葡萄糖水平与对照组相比。另外,在所有移植动物血清葡萄糖浓度明显低于糖尿病动物。动物接受治疗胰岛显示低意味着葡萄糖浓度比动物接收未经处理的小岛。在胰岛移植治疗组中,该参数IT-PRP&PIH组明显低于动物与胰岛移植治疗只有一个生物材料(IT-PRP和IT-PIH组)。的葡萄糖水平IT-PRP&PIH动物展示正常血糖状态和低于115 mg / dl。60天的葡萄糖浓度显著低于所有糖尿病患者移植动物相比第0天在同一组。但这种差异是不同的糖尿病组,和葡萄糖水平增加。
在实验结束时,除了糖尿病对照组,血清胰岛素水平增加在所有糖尿病患者移植后移植组。islet-transplanted糖尿病组中,移植胰岛治疗显示,胰岛素浓度显著增加动物相比,与未经处理的胰岛移植。治疗胰岛PRP&PIH组合导致增加胰岛素水平比只有一个生物材料单独使用时,因为没有显著差异在这个参数IT-PRP&PIH和对照组之间。这个参数在60天显著高于islet-transplanted动物相比第0天在同一组。但是,这种差异不是糖尿病对照组(表所示2)。
3.4。空腹血清葡萄糖和胰岛素浓度和HOMA-IR
明显降低,增加在空腹血糖和空腹胰岛素水平,分别观察糖尿病组。与糖尿病组相比,显示所有移植的糖尿病动物血糖显著降低快。在所有islet-treated移植动物,快速葡萄糖浓度的水平明显低于未经处理的胰岛移植的动物。islet-treated团体中,IT-PRP&PIH表示显著减少空腹血糖水平与IT-PIH动物。所有的糖尿病组空腹胰岛素水平明显低于对照组。这个参数在胰岛移植组明显低于糖尿病组,和在动物收到明显低于未经处理的小岛,在胰岛移植治疗组。islet-treated团体中,IT-PRP&PIH表示显著升高空腹胰岛素水平和IT-PRP IT-PIH动物。在HOMA-IR指数实验团体之间没有明显差异(图4)。
(一)
(b)
(c)
3.5。腹腔内葡萄糖耐量测试
在所有的糖尿病组,葡萄糖浓度葡萄糖耐量试验期间明显高于对照组。D相比,平均血糖水平显著降低糖尿病islet-transplanted动物在葡萄糖耐量试验。在islet-transplanted动物,对待islet-transplanted组(IT-PRP IT-PIH, IT-PRP&PIH)意味着血清葡萄糖浓度明显低于未经处理的IPGTT内移植的动物。同时,葡萄糖浓度在IT-PRP&PIH时间点0,30,120分钟,在所有时间点都明显低于IT-PRP IT-PIH组(图5(一个))。血糖曲线下面积(AUC)在糖尿病组(结合动物除外)明显高于对照组。控制糖尿病大鼠相比,葡萄糖AUC是移植动物显著下降。结合集团相比,血浆葡萄糖AUC显著增加动物胰岛治疗只有一个生物材料(图5 (b))。
(一)
(b)
(c)
(d)
IPGTT的数据显示显著减少意味着糖尿病组胰岛素水平在所有时间点除了在IT-PRP&PIH 120分钟,与对照组相比。D组相比,意味着糖尿病胰岛素水平显著增加移植组。平均胰岛素水平在所有islet-transplanted治疗组明显高于未经处理的islet-transplanted动物。islet-treated移植组,动物之间比较接收两种生物材料(IT-PRP&PIH)明显高于胰岛素浓度在0,30,120比IT-PRP也比IT-PIH组(图点5 (c))。所有的糖尿病组血浆胰岛素AUC除了结合动物明显低于对照组。D组相比,这个参数是移植动物显著增加。血浆胰岛素AUC动物接收材料明显高于这两个接收一个生物材料(图5 (d))。
3.6。胰腺pdx1和胰岛素基因表达
如数据所示6(一)和6 (b)、pdx水平1和胰岛素基因表达显著减少在D和动物与对照组相比。D相比,这些参数在所有糖尿病患者移植组显著增加。这种增长是重要IT-PRP&PIH和IT-PRP组和对照组达到正常水平。在pdx的表达无显著差异1和胰岛素基因D之间的观察PIH胰岛和IT-PIH组。DPIH胰岛组明显下降,这些基因的表达与对照组相比。islet-treated移植组中,这些参数在IT-PRP水平明显低于IT-PRP&PIH和IT-PRP组。
(一)
(b)
3.7。氧化标记
如表所示4、血清MDA和SOD的活动水平在糖尿病组,分别高于和低于对照组。D组相比,胰岛移植导致血清MDA水平明显降低,在血清SOD抗氧化活性也显著增加。在糖尿病移植动物中,治疗胰岛与PRP PIH或他们的结合可以显著降低血清MDA和SOD活性增加而未经处理的胰岛移植的动物。席拉组合组之间没有显著差异,动物接受胰岛只处理一个生物材料。
4所示。讨论
有许多因素限制胰岛移植治疗的成功率39)包括不适合胰岛微环境、失去血管连接(40,41),cell-matrix联系中断,发生在隔离过程中氧化应激(42,43]。添加生物材料有存在的必要因素和自然的蛋白质正常胰岛的利基市场可能是一个有用的方法来提高胰岛质量通过模仿和移植成功的生化或减少氧化应激的交互。在这项研究中,我们生成一个新的环境包含两个生物材料的组合(PRP和PIH)调查其影响胰岛功能,质量,并在糖尿病大鼠移植的结果。
体外研究结果表明胰岛可行性,胰岛素分泌反应低和高葡萄糖浓度和胰岛素含量增加后24 h和72 h对生物材料与生物材料特别是组合疗法相比control-untreated小岛;然而,这些有益的生物材料在72 h小于24小时孵化。同时,评估氧化应激标记表明氧化应激状态提高24孵化后与生物材料相比,后隔离。这些发现表明,生长因子和基质蛋白,存在于PRP PIH,可以恢复胰岛利基中断,保护ECM-cell交互,模仿自然胰岛环境,减少氧化应激导致增加胰岛的质量。胰岛治疗PRP&PIH组合显示更多的有利影响相比胰岛PRP治疗或仅PIH和未经处理的小岛。
有大量研究证实了我们的结果;例如,Efanova等人报道,40小时暴露孤立的小岛在媒体包含11毫米血糖结果增加胰岛素释放。从11到5.5或减少葡萄糖浓度从5.5提高到17到27毫米减少引起胰岛存活和胰岛素释放(44]。其他研究的结果表明,胰岛培养在5.5毫米葡萄糖可以保护胰岛生存和维持胰岛分泌功能(45,46]。几项研究表明,培养胰岛11毫米葡萄糖浓度的细胞凋亡的减少和增加生存能力但减少胰岛素的内容可能是由于延长曝光时间高葡萄糖浓度,导致毒性或其他负面影响胰岛功能(44,47,48]。戴维斯等人表明,GSIS的胰岛coencapsulated间充质干细胞(msc)和ECM蛋白质显著大于胰岛单独封装与msc或ECM的蛋白质(49]。许多研究已经表明,培养胰岛SIS(包括胶原蛋白、FGF-2、TGF -β和VEGF) (50]或SIS-MSCs支架体外改善胰岛生存和功能(14]。这种大效应的这些研究MSCs-ECM或SIS-MSCs可能是由于更高的营养因素由msc分泌与ECM蛋白质或SIS。人类placenta-derived Sosnowska等人报道,培养胰岛细胞外基质(HuECM),包含ECM和GFs (collagen-based矩阵包括VEGF、PDGF HGF, IGF和EGF),显著提高人类胰岛功能(51]。PRP&PIH-Islet在当下的研究有较高的生长因子和基质浓度可能导致更高的影响大约只有PRP PIH-treated的小岛。
很明显,补充胰岛与生物材料的组合可能会增加胰岛质量比72 h孵化24小时。在支持我们的结果,Vilches-Flores等人证明了胰岛素的释放和内容在孵化胰岛5天相比显著减少2天(52];然而,另一项研究的结果表明,可行性和刺激指数在孵化后14天相比显著增加7天孵化;这种差异更重要在SIS&MSC组比si组(14]。它表明,更高的女朋友浓度长时间可能引起较低的有利影响或对胰岛质量相反的影响。
已经证明,在各个步骤的胰岛移植,包括消化、隔离、手选,孵化,输液,小岛是氧化应激的风险减少胰岛移植前后质量(53]。改善氧化应激后24小时孵化与生物材料证实这一事实,胰岛细胞分离过程诱导氧化应激及其孵化已经能够恢复胰岛,减少氧化应激。因此,材料的使用与抗氧化能力在胰岛移植后文化或可能产生有益的影响减少氧化应激,提高胰岛移植质量和成功。几项研究表明,白藜芦醇和川陈皮素在体外胰岛文化可以提高氧化应激状态,胰岛存活,函数与VEGF增强,从而增加血管形成(54,55]。同时,24小时孵化小岛tetrahydrocurcumin可以改善氧化应激状态通过提高谷胱甘肽和减少硝酸盐(56]。支持我们的结果,抗氧化能力的PRP或其生长因子如胰岛素样生长因子(igf - 1)所示的几项研究[28- - - - - -30.]。吴等人报道的提高影响ECM hyperoxia-induced凋亡和氧化损伤肺肺泡细胞生存和形态(57]。因此,combination-Islet集团预计不远,它包含一个更高层次的ECM和GFs VEGF等有更大的提高影响氧化状态比胰岛治疗只有一个生物材料(PRP或PIH)。
这项研究的结果强调,胰岛功能和糖尿病大鼠接受胰岛移植的结果明显增加处理PRP&PIH组合,而老鼠接受胰岛PRP治疗或者PIH孤单。总的来说,这些发现表明,生长因子和ECM更高浓度的蛋白质在PRP&PIH提供或模仿胰岛微环境也改善氧化应激可能涉及在改善胰岛质量和胰岛移植的结果。Golocheikine等人发现,一些小岛和血管和血管和细胞间粘附分子的表达在小岛拥有糖尿病小鼠胰岛移植治疗基底膜基质(包含层粘连蛋白、胶原蛋白、纤粘连蛋白)补充与VEGF和HGF高于单独补充这些生长因子(58]。另外,另一项研究表明,SIS-MSC支架单独接收SIS与动物相比有更多的延长胰岛移植生存和更好的结果,因为更高浓度的生长因子VEGF等HGF, EGF分泌的msc (14]。等人报道,土屋治疗胰岛ECM和生长因子通过抑制细胞凋亡增加胰岛细胞增殖和血管再生,增加肌肉内胰岛移植的效果(13]。在这项研究中,生物材料组合的影响超过两个单独生物材料的总和。因此,根据提到的研究,生物材料组合组胰岛移植的成功率可能是由于更高层次的生长因子和基质。
把小岛和PRP PIH,尤其是他们的组合相比显著减少氧化应激和D组。MDA水平降低,SOD PRP&PIH处理后抗氧化酶活性增强。氧化应激调制的可能副作用提高生存和胰岛功能处理生物材料。几项研究已经表明保护作用CCL4-induced HGF和PRP的肝损伤(28)和缺血性心脏细胞(59)以及基质蛋白(34,35对氧化应激。
我们的研究表明,胰腺pdx的表情1和胰岛素调节糖尿病动物移植胰岛PRP和生物材料联合治疗。几项研究已经表明,治疗INS-1 TGF -β(60)和胰β细胞与PDGF-AA [61年]或ECM蛋白(28)可能会增加pdx1和胰岛素mRNA表达。其他研究表明,层粘连蛋白的表达水平可能增加islet-specific pdx1等基因和胰岛素(62年]。表皮生长因子的联合政府,胃泌激素(63年)和姐姐(32)的mRNA水平显著增强胰岛素和pdx1在实验1型糖尿病大鼠。同时,我们先前的研究显示,皮下注射的PRP,可以显著提高胰岛素和pdx1 mRNA的表达在糖尿病大鼠胰岛细胞(31日]。
大量接受胰岛移植大鼠体重增长特别与nontransplanted相比胰岛移植治疗糖尿病的老鼠。所以,没有IT-PRP&PIH和对照组之间的区别。类似于我们的数据,几项研究表明糖尿病患者减肥(64年)和大鼠,可以由于胰岛素缺乏引起的蛋白质分解增加(64年,65年]。体重的增加组收到PRP和/或PIH通过移植可以归因于生存和胰岛的功能改进。
胰岛替代,通过增加胰岛素合成和分泌和合成后的影响,可能导致体重增加islet-transplanted动物特别是那些接受治疗胰岛导致更多的胰岛素合成和释放以及其他因此有利影响。
有利影响胰岛胰岛移植的成功率和质量不影响两者的结合生物材料在所有调查的参数。在一些参数,生物材料组合显示联合效应和对他人显示更多或更少的效果比生物材料的联合效应。
这项研究有一些局限性,包括道小岛的照片,后血浆葡萄糖和胰岛素浓度消除贪污,贪污组织学评估,测量移植胰岛的pdx1和胰岛素基因表达水平没有执行。评估这些参数会使结果更加准确。
5。结论
我们的研究结果的基础上,提供胰岛环境几乎类似于补充本国利基与生物材料(PRP&PIH)的决定因素,如生长因子和基质蛋白对隔离保护胰岛损害,增加他们的生存和功能,改善胰岛移植的结果。其改善机制尚不清楚,可能是由于生长因子的保护作用和各种蛋白质存在于这些生物材料在氧化应激和有益的影响和信息交互在体外和体内的条件。显然,PRP&PIH组合有可能被用作有效的提高材料体外胰岛复苏,质量和移植的结果。
数据可用性
和/或使用的数据集分析在当前研究可从相应的作者以合理的要求。
的利益冲突
作者报告没有利益冲突。
作者的贡献
锰、泽、SD和女士进行了数据收集和实验室检测和分析数据。MN和NK了很大的概念和设计数据的研究和解释。MN起草文章或修订。所有作者都阅读和批准发布最终版本。
确认
作者希望感谢博士n . Shokrpour语言编辑。