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糖尿病是严重危害人类健康的重大疾病之一,其患病率正逐年增加。胰岛β细胞数量的缺失及胰岛功能的受损是糖尿病发生的中心环节,如能运用安全可行的方法促进内源性β细胞数量的恢复及胰岛功能重建则有望彻底治愈糖尿病。间充质干细胞(MSCs)是一类具有无限增殖能力和多向分化潜能的重要的成体干细胞,近年来被广泛应用于再生医学研究领域。在MSCs治疗糖尿病的相关研究中发现,MSCs输注能有效改善糖尿病个体的高血糖,明显恢复胰腺β细胞数量及重建胰岛功能,但是迄今为止关于新生β细胞的明确起源及涉及的可能作用机制却未被阐明。我们推测:MSCs输注很可能是通过其分泌效应诱发了β细胞的原位再生,新生β细胞可能主要来源于残存β细胞的自我复制或是胰腺内其他细胞的转分化。在本研究中,我们采用腹腔单次注射大剂量(65mg/kg, i.p.)链脲佐菌素(SHD-STZ)诱导重度β细胞损伤的糖尿病大鼠模型,同时提取同种异体SD大鼠骨髓源间充质干细胞(BM-MSCs),将其体外培养扩增至第三代作为移植供源,在SHD-STZ注射后早期(5d)或晚期(21d)分别给予单次足量MSCs输注,或是给予干细胞培养上清输注,然后评估胰岛β细胞的再生情况,进而寻找新生β细胞的明确起源。在试验中我们发现,MSCs早期输注可以明显并持久的改善STZ诱导的糖尿病大鼠的高血糖,升高血清胰岛素及C肽水平,胰岛内β细胞数量的增加及胰岛紊乱结构的重塑是MSCs输注治疗效应实现的重要原因;胰岛内细胞重编程为β细胞是新生β细胞的主要来源,大量共表达细胞及β细胞特异性标志细胞(glucagon/insulin,glucagon/PDX-1及MafB/insulin双阳性细胞)的出现被认为是这一转变过程中过渡状态的象征。MSCs晚期输注未能对糖尿病大鼠产生明显治疗效应。此外,早期输注MSCs培养上清同样能诱发过渡状态细胞的出现,但是却不能引发β细胞的明显再生,降低糖尿病动物的高血糖。我们的研究首次阐明由MSCs输注引起的大量新生的β细胞主要来源于胰岛内细胞的直接转变,MSCs的分泌效应可能是促进这种细胞类型转变的重要机制。我们的发现为MSCs治疗糖尿病提供了新的理论支持,通过促进细胞向β细胞转变进而实现胰岛“原位再生”的方式有望成为未来治愈糖尿病的全新模式。