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Cdc42/Wnt/β-catenin 通路促进脂肪间充质干细胞诱导为胰岛素分泌细胞及细胞增殖和胰岛素分泌

 

Authors Xiao XH, Huang QY, Qian XL, Duan J, Jiao XQ, Wu LY, Huang QY, Li J, Lai XN, Shi YB, Xiong LX

Received 5 August 2019

Accepted for publication 25 October 2019

Published 13 November 2019 Volume 2019:12 Pages 2325—2339

DOI https://doi.org/10.2147/DMSO.S226055

Checked for plagiarism Yes

Review by Single-blind

Peer reviewers approved by Dr Nicola Ludin

Peer reviewer comments 3

Editor who approved publication: Dr Antonio Brunetti

目的:Ⅰ 型糖尿病(T1DM)的特征是不可逆的胰岛β细胞破坏。许多研究表明,Cdc42 和 Wnt/β-catenin 信号通路均在 T1DM 的发生和发展中起着关键作用。在脂肪间充质干细胞(ADSCs)诱导为胰岛素分泌细胞(IPCs)的过程中,其确切的分子生物学机制仍然不清楚。我们的研究旨在探究 Cdc42 和 Wnt/β-catenin 信号通路在由 ADSCs 诱导形成的 IPCs 中的潜在作用,这可能为临床对 T1DM 患者的治疗上提供新的思路。
方法:在高葡萄糖条件下用 DMSO 诱导 ADSCs,从第 天开始,向 ADSCs 分别加入 ML141Cdc42 抑制剂)和 Wnt-3aWnt 信号激活剂),直到诱导完成为止。然后通过倒置显微镜观察形态变化。双硫腙染色法用于评估 ADSCs 是否被诱导成 IPCs。采用 qPCR 和 Western blotting 方法检测胰岛 β 细胞发育相关基因和 Wnt 信号相关基因的 mRNA 和蛋白表达水平。并且使用细胞计数试剂盒(CCK)检测诱导完成后 IPCs 的增殖能力。分别用免疫荧光法和酶联免疫吸附法(ELISA)检测 IPCs 胰岛素的基因表达和体外分泌情况。
结果:诱导过程中,ADSCs 的形态变为纺锤体形和圆形,呈胰岛样细胞簇聚集生长,并且细胞质被双硫腙染成褐色。胰岛 β 细胞发育相关基因的表达水平在诱导组细胞中高表达。 Wnt-3a 在 mRNA 和蛋白质水平上促进了 Wnt 信号通路和与胰岛β细胞发育相关的基因表达,而 ML141 起到了负向调节作用。 Wnt-3a 促进了 ADSCs 诱导的 IPCs 增殖和葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS),而 ML141 发挥了抑制作用。
结论:我们的研究表明,DMSO 和高葡萄糖条件可以诱导 ADSCs 分化为 IPCs,而激活 Wnt 信号通路可以促进这一过程。 Cdc42 可能通过激活 Wnt/β-catenin 信号通路促进 IPCs 的诱导、增殖和胰岛素分泌,这意味着 Cdc42 可能是治疗 T1DM 的潜在生物靶点。
关键词:Cdc42ML141ADSCsIPCsWnt 信号通路,胰岛素




Figure 4 (A-D) ML141 suppresses the mRNA expression of PDX1, Ngn3, Insulin and...