目的：优化并建立简便可行的成人骨髓间充质干细胞(human bone marrow mesenchymal stem cells,hBMSCs)体外分离培养体系,为hBMSCs应用奠定技术基础；筛选优化诱导hBMSCs向分泌胰岛素细胞(insulin-producing cells,IPCs)定向分化的条件,为获得大量胰岛β细胞用于细胞替代疗法治疗糖尿病(diabetes mellitus,DM)寻找新的出路；进一步探讨hBMSCs诱导的IPCs对DM模型大鼠的降糖治疗作用。 方法：采用密度梯度离心法结合贴壁筛选法从手术弃骨骨髓中分离、培养、扩增hBMSCs,并对hBMSCs形态、生长特性、表面标志、多潜能性等进行鉴定。hBMSCs鉴定提纯后,应用胰高血糖素样肽-1(glueagon like peptide-1,GLP-1)、Extentin-4等细胞因子通过三步诱导方案进行体外向IPCs诱导分化。然后通过观察诱导分化过程中细胞形态变化；RT-PCR法检测与β细胞发育和功能相关的基因表达；免疫细胞化学、双硫腙染色证实IPCs的生成；电化学发光免疫法检测胰岛素的分泌量等鉴定诱导分化后细胞,筛选最佳诱导微环境。用STZ建立大鼠DM模型,将hBMSCs诱导的最佳IPCs移植于DM大鼠体内,探讨其对DM模型大鼠的降糖治疗作用。 结果：密度梯度离心法结合贴壁筛选法分离纯化的hBMSCs纯度高,增殖活性强,传代培养生长旺盛且生物学特性稳定。倒置显微镜下观察hBMSCs呈梭形、多角形成纤维细胞样形态,大小均一,漩涡状生长。冻存细胞复苏后细胞生长特性无明显改变。免疫荧光染色结果显示,第3代hBMSCsCD34、CD45、小鼠IgG(阴性对照)表达阴性；CD29、CD90、CD166表达阳性,均为胞浆着色,细胞表型稳定。成骨诱导试剂诱导细胞10d后hBMSCs表现成骨细胞特性,碱性磷酸酶活性明显增高；体外GLP-1等三阶段诱导hBMSCs分化18天后,镜下成功观察到胰岛样细胞团的生成,双硫腙及免疫细胞化学染色胰岛素均呈阳性反应,PDX-1、Ins基因高表达,细胞接受葡萄糖刺激后能够分泌胰岛素,且胰岛素的分泌量随葡萄糖浓度的提高而增加(P<0.05)：诱导后的IPCs移植到DM大鼠体内后,大鼠血糖逐渐下降,DM症状明显改善,而注射PBS组DM大鼠则持续高血糖。 结论：1、本实验从细胞取材、细胞接种密度、条件培养基到细胞微环境等全方面进行了优化,成功地建立了一种更理想的简便可行的体外分离扩增hBMSCs的培养体系,促成了其基础和应用研究的技术平台,为进一步研究hBMSCs生物学行为及临床研究和应用奠定了坚实的实验基础。2、体外通过三阶段多种细胞因子组合法成功诱导hBMSCs分化为IPCs,具有生理性胰岛β细胞的特性。3、首次应用GLP-1及Exendin-4成功地将hBMSCs诱导分化为IPCs,明显提高了诱导分化率,促进了IPCs的成熟及胰岛素释放,形成了一种高效可行的hBMSCs向IPCs分化的培养体系。GLP-1和Exendin-4是hBMSCs向IPCs分化的高效诱导剂,联合应用效果更佳。4、体外由GLP-1和Exendin-4等联合诱导的IPCs,可以明显缓减大鼠DM的病情,具有降糖治疗作用。