PLL-Ferumoxytol标记小鼠胰岛β细胞系MIN6的细胞生物学研究

作     者：Silvany Simone Sanches Tavares（银帆） 

作者单位：东南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：顾宁

授予年度：2020年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：Ferumoxytol PLL-Ferumoxytol 胰岛β细胞 胰岛移植 

摘      要：糖尿病是公共卫生中最主要的问题之一。尽管胰岛素治疗改善了糖尿病的短期疗效,然而糖尿病患者持续出现一般性和破坏性的并发症,目前克服这些并发症的唯一选择通常是胰岛移植,这种治疗可以保持恒定的葡萄糖稳态,而不需要外源性胰岛素,但胰岛移植依然面临胰岛丢失、β细胞功能紊乱等挑战。新方法的开发是必要的,不仅是为了控制代谢不规则,还可能增加形成的β细胞数量或减少细胞死亡。作为确定更好的糖尿病治疗方法的一个原因,科学家们要求获得有效的胰岛移植的方法。超顺磁性氧化铁纳米粒（SPIONs）是目前应用最广泛的生物医用材料,已被用于监测胰岛移植和功能。据我们所知,很少有研究集中在SPIONs增强胰岛β细胞功能的生物学效应上。研究将多聚赖氨酸（Poly-L-lysine,PLL）与本课题组自行制备的超顺磁性氧化铁纳米粒子Ferumoxytol结合,利用PLL修饰的Ferumoxytol标记小鼠胰岛β细胞系MIN6细胞,初步探索其标记MIN6细胞的可行性、标记效率,以及生物安全性等。为未来寻找安全、有效的胰岛移植治疗糖尿病的示踪技术奠定基础。培养小鼠胰岛β细胞系MIN6,使用PLL修饰的Ferumoxytol和Ferumoxytol与细胞共孵育标记细胞。采用CCK-8法检验MIN6细胞的活力与增殖。肌动蛋白丝和细胞核染色观测细胞内部细胞骨架的形貌。普鲁士蓝染色和透射电镜观察被标记的细胞内铁颗粒的分布情况。使用葡萄糖刺激胰岛素释放试验对标记后MIN6细胞的胰岛素分泌功能进行检验和评估。研究结果显示,未标记组、Ferumoxytol和PLL-Ferumoxytol组之间,MIN6细胞的细胞形貌无明显差异。与200μg/m L PLLFerumoxytol共孵育24h后,细胞的增殖倍数有显著增强。其余组别之间细胞活性及增殖无明显差异,且活/死荧光染色结果显示,不同组别的细胞均维持了较高的活性。F-肌动蛋白染色结果显示,标记后的细胞骨架特性未有显着差异。普鲁士蓝染色结果显示,PLL-Ferumoxytol标记组细胞胞质内呈现蓝色铁颗粒,TEM结果进一步验证了铁颗粒的分布情况。同时,葡萄糖刺激胰岛素释放试验结果显示,添加纳米粒子对MIN6细胞胰岛素释放功能无显著影响。制备的PLL-Ferumoxytol具有良好的生物相容性和超顺磁性,能够有效标记小鼠MIN6细胞,对细胞的活性和功能无显著性影响,可以进一步应用于胰岛细胞移植的磁标记物并应用于MRI活体示踪,为未来寻找安全、有效的胰岛移植治疗糖尿病的示踪技术奠定基础。