Insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) характеризуется быстрым развитием потенциально тяжёлой метаболической аномалии, вызываемой дефицитом инсулина (Gepts, 1965. Notkins and Lernmark, 2001, Herold et al., 2005, Keymeulen et al., 2005, Santana etal., 2006, Voltarelli etal., 2007). IDDM результат дефицита секреции инсулина, обусловленного деструкцией beta клеток в островках Langerhans в поджелудочной железе. Однако поскольку панкреатические бета-клетки не регенерируют, а ксенотрансплантации проблематичны, то невозможно лечить IDDM с помощью обычного медицинского воздействия из-за отсутствия ткани.

Во многих исследованиях делались попытки генерировать инсулин-продуцирующие клетки in vitro для лечения IDDM. Хотя embryonic stem (ES) клетки могут быть индуцированы к дифференцировке в инсулин-продуцирующие клетки (Lumelsky etal., 2001, Soria, 2001, Blyszczuk etal., 2004, D'Amour etal., 2006, Jiang etal., 2007, Nakanishi et al., 2007, Marchand et al., 2009), эти клетки, также как и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, могут формировать тератомы после трансплантации. Следовательно, соматические клетки представляют собой надёжный источник для трансплантационной терапии (Hess et al., 2003). Относительно становления системы для индукции дифференцировки из соматических стволовых клеток, которые могут быть использованы для регенеративной медицины, имеются два основных затруднения: 1) тип стволовых клеток, которые д. легко собираться в больших количествах из тела пациента; и 2) способность индуцировать с высокой эффективностью дифференцировку этих стволовых клеток в панкреатические бета-клетки.

Adipose tissue-derived stem cells (ASCs) легко собираются в больших количествах из жировой ткани, которая многочисленна и легко доступна у пациентов. Жировая ткань может кроме того оладать клетками с потенциалом дифференцироваться в инсулин-продуцирующие клетки (Timper etal., 2006). ASCs дифференцируются в направлении остеогенных, адипогенных, миогенных и хондрогенных клонов in vitro (Zuk etal., 2002). ASCs могут также дифференцироваться в предположительно нейрогенные клетки, обладающие морфологией, сходной с нейронами, и экспрессируют некоторые белки, характеризующие нейрональный фенотип (Zuk et al., 2002, Timper et al., 2006). Эти клетки обнаруживают мультипотентность, что делает их многообещающим новым источником для трансплантации ткани.

Экспрессия экзогенного гена Pdx1 , ключевого регулятора нормального панкреатического развития и дифференцировки бета-клеток (Leonard etal., 1993, Ohlsson etal., 1993, Ahlgren etal., 1996, Mfopou et al., 2005), вызывает дифференцировку как ES клеток, так и мезенхимных стволовых клеток, происходящих из костного мозга, в инсулин-продуцирующие клетки (Miyazaki et al., 2004, Li et al., 2007).

В данном исследовании мы показали, что поскольку стабильная экспрессия Pdx1 в ASCs не индуцирует панкреатического фенотипа in vitro в условиях культивирования, используемого в наших экспериментах, поэтому трансплантировали эти клетки в мышей с IDDM, индуцированным с помощью streptozotocin (STZ), это приводило к укоренению трансплантированных Pdx1-ASCs в поджелудочной железе и приводило к ослаблению гипергликемии и повышению жизнеспособности.