一种尿液干细胞在制备改善小鼠葡萄糖代谢药物中的应用技术领域
本发明属于医学领域，具体涉及一种尿液干细胞在制备改善小鼠葡萄糖代谢药物
中的应用。
背景技术
干细胞是一群具有高度自我更新和多向分化潜能的细胞，是再生医学和组织功能
修复的理想细胞来源。干细胞移植作为新的胰岛移植替代物为延缓或逆转糖尿病提供了新
的思路。传统的干细胞移植如胚胎干细胞移植或成体干细胞移植等常常受困于有限的组织
来源、有创的取材过程、复杂的分化过程及高昂的治疗费用，因而很难大规模推广利用。因
此，发展一个过程简便、无创安全，低成本的干细胞治疗途径具有重要意义。
尿液干细胞(简称：USCs)具有干细胞的特点，表达间充质干细胞的表面标志物。体
外动物实验证实，将这类细胞经过基因修饰后移植到受损组织处时，可以参与膀胱、尿道、
骨组织、脑损伤的修复重建，并具有来源不受限、制备过程简便、安全无创和成本低等特点，
是细胞替代治疗和组织工程研究中更为理想的种子细胞来源。但上述仅为理论，现有技术
中并没有相关的实际应用。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种尿液干细胞在制备改善小鼠葡
萄糖代谢药物中的应用，所述尿液干细胞为人尿液干细胞。
较佳地，所述的人尿液干细胞为从150-200ml的人尿液中提取，并采用0.1-1％明
胶包被过的培养板进行培养。
较佳地，所述的人尿液干细胞制备的改善小鼠葡萄糖代谢药物，在链脲佐菌素
(STZ)诱导糖尿病小鼠造模成功后通过胰腺原位移植至小鼠体内，监测小鼠生存期。
所述的人尿液干细胞制备的改善小鼠葡萄糖代谢药物在STZ诱导糖耐量损伤小鼠
造模成功后第10天通过胰腺原位移植至小鼠体内，监测小鼠血糖。
较佳地，人尿液干细胞提取所需要的尿液量为150-200ml。
较佳地，尿液干细胞培养所需的培养液为含有胎牛血清和多种生长因子等的
Dulbecco’s modified Eagle’s培养基(简称：DMEM)。
较佳地，STZ诱导糖尿病小鼠造模方案为腹腔内注射STZ注射液200mg/kg/次，注射
2-3次，至空腹12h血糖水平>11.0mmol/L。STZ注射液配置方法为取400mg STZ溶于pH为4.5
的100ml柠檬酸缓冲液中配制成4g/L的STZ注射液。小鼠为雄性Balb/c裸鼠。
所述的人尿液干细胞制备的改善小鼠葡萄糖代谢药物移植方法为用1％戊巴比妥
钠麻醉小鼠，打开小鼠腹腔，暴露胰腺，将准备好的上述尿液干细胞以1.65×106个细胞制
成100-200ul的细胞悬液注射至胰体内，缝合腹膜及皮肤，关闭腹腔。
较佳地，STZ诱导糖耐量受损小鼠造模方案为腹腔内连续4天注射STZ注射液45mg/
kg。小鼠血糖监测方法为STZ诱导后第7天，第17天及第31天行葡萄糖耐量试验(IPGTT)。
本发明采用尿液干细胞作为制备改善小鼠葡萄糖代谢药物中原料，尿液干细胞具
有来源不受限，成本低、效率高等优点。通过直接将尿液干细胞制备的改善小鼠葡萄糖代谢
药物移植至糖代谢异常小鼠体内，显著改善小鼠糖代谢，延长小鼠生存期。十分具有实用价
值。
附图说明：
图1为本发明实施例中未移植及移植后糖尿病小鼠生存期结果图；
图2A-F为本发明实施例中移植前与移植后糖耐量损伤小鼠IPGTT结果图；
图3A-F为本发明实施例中流式细胞术检测尿液干细胞表面标记物的结果图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明，以更好地理解本发明。
实施例1：人尿液干细胞的提取和培养
将150-200ml尿液收集到若干个50ml的无菌试管中，以400×g速度室温离心
10min，小心吸出上清液，留1ml尿液柔和地重悬沉淀，然后将之转至50ml试管中，试管加入
10ml的洗涤液，以200×g速度室温离心10min，小心弃去上清液，留0.2ml上清，加入1ml
DMEM培养液，然后转至0.1％的明胶包被的六孔板中，每孔加入2ml的DMEM培养液，在37℃，
5％CO2条件下培养，每3天换液一次去除未贴壁的细胞，贴壁细胞即为尿液干细胞，待细胞
达到80％左右的融合度后进行传代。
使用上述人尿液干细胞制备的改善小鼠葡萄糖代谢药物在STZ诱导糖尿病小鼠造
模成功后通过胰腺原位移植至小鼠体内，监测小鼠生存期。
步骤如下：
(1)取400mg STZ溶于pH为4.5的100ml柠檬酸缓冲液中配制成4g/L的STZ注射液。
(2)6-8周Balb/c裸鼠腹腔内注射STZ注射液200mg/kg/次，注射2-3次，至空腹12小
时血糖水平>11.0mmol/L。
(3)用1％戊巴比妥钠麻醉小鼠，打开小鼠腹腔，暴露胰腺，将准备好的上述尿液干
细胞制备的改善小鼠葡萄糖代谢药物以1.65×106个细胞制成100-200ul的细胞悬液注射
至胰体内，缝合腹膜及皮肤，关闭腹腔。
图1为移植后糖尿病小鼠生存期结果。结果显示尿液干细胞移植对糖尿病小鼠的
生存期具有明显改善作用。
人尿液干细胞制备的改善小鼠葡萄糖代谢药物在STZ诱导糖耐量损伤小鼠造模成
功后第10天通过胰腺原位移植至小鼠体内，监测小鼠血糖。
步骤如下：
(1)6-8周Balb/c裸鼠腹腔内注射步骤二中STZ注射液连续4天(45mg/kg)；
(2)在STZ诱导后第7天，第17天及第31天行IPGTT试验，STZ诱导后第10天行尿液干
细胞胰岛原位移植术。
(3)尿液干细胞制备的改善小鼠葡萄糖代谢药物移植方法同糖尿病小鼠。
图2A-F为移植前与移植后糖耐量损伤小鼠IPGTT结果。结果显示STZ处理第7天，
STZ诱导小鼠出现明显葡萄糖耐量损伤(图2A、D)，尿液干细胞移植后，STZ处理第17天(图
2B、E)和第31天(图2C、F)尿液干细胞移植小鼠葡萄糖耐量明显改善。
实施例2：尿液干细胞表面标志物及多能干性鉴定
1.流式细胞仪鉴定
步骤如下：
(1)将分离培养的第3代尿液干细胞消化后用DMEM培养基重悬；
(2)1000rpm离心5分钟，弃上清后用PBS缓冲液重悬洗涤；
(3)再次1000rpm离心5分钟，弃上清后用PBS重悬细胞，通过细胞计数将细胞浓度
调整至1×106个/mL；
(4)取细胞悬液各200ul分装至样品管中；
(5)再分别加入5ul不同荧光标记的单抗(CD29-PE、CD45-PE、CD90-FITC、CD73-PE、
CD146-PE和HLA-DR-PE)混匀，避光条件下室温孵育30分钟；
(6)每管分别加入2ml PBS缓冲液，吹打混匀；
然后1000rpm离心5分钟，弃上清后重悬细胞；
(7)加入200ul的0.01M PBS(含0.5％多聚甲醛)充分混匀后4℃避光放置，然后设
置参数后用流式细胞仪检测；
(8)相同颜色荧光标记的IgG抗体为同型对照。
图3A-F为流式细胞术检测第三代尿液干细胞表面标记物，结果显示尿液干细胞表
达CD29(图3A)，CD73(图3B)，和CD90(图3C)等间充质干细胞表面特异性标记物及周细胞表
面分子CD146(图3D)，而不表达CD45(图3F)和HLA-DR(图3E)表面分子，表明尿液干细胞符合
间充质干细胞的特征。
本发明采用尿液干细胞作为制备改善小鼠葡萄糖代谢药物中原料，尿液干细胞具
有来源不受限，成本低、效率高等优点。通过直接将尿液干细胞制备的改善小鼠葡萄糖代谢
药物移植至糖代谢异常小鼠体内，显著改善小鼠糖代谢，延长小鼠生存期。十分具有实用价
值。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限
制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和
替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和
修改，都应涵盖在本发明的范围内。