糖尿病是严重危害人类健康与生活质量的疾病之一，Ⅰ型糖尿病及Ⅱ型糖尿病晚期均以皮下注射外源性胰岛素治疗为主，但外源性胰岛素疗效并不十分理想。近些年来，胰腺的移植在临床上得到了广泛的应用，胰腺的移植可以在一定程度上改善糖尿病的并发症，并且可以在一定程度上恢复血糖的动态平衡，然而其手术复杂，并且具有一定的风险性[1]。胰岛细胞移植也是近几年来发展起来的一种新方法，它以分子生物学、免疫生物学及生物工程学为基础，相比胰腺移植而言，胰岛移植更加简单、安全，并且创伤小，恢复快，同时也可以在体外进行修饰，所以胰岛细胞移植成为了糖尿病治疗的热点[2,3]。然而胰岛细胞的供体较少，数量有限,不能满足临床应用的需要，于是人们开始寻找胰岛细胞的可替代资源。干细胞是一类具有无限增殖能力及多向分化潜能的细胞，可以分化为三个胚层来源的多种组织细胞，在一定的诱导条件下可以被诱导成为包括胰岛细胞在内的多种细胞。然而近年来，国内外的研究及我们的实验结果表明来源不同的干细胞分化为胰岛β细胞使用的诱导方案虽然有所不同，但却面临相似的问题，即诱导的细胞很难体外分化成熟，多为胰岛前体细胞，同时表达几种标志，这些细胞移植体内需要较长时间分化成熟。因此，深入研究胰岛细胞发育成熟的分子机制，进一步寻找高效稳定的促进胰岛细胞分化成熟的新方案仍是目前的研究热点。在胰岛细胞的发育过程中，很多转录因子时空表达决定了胰岛细胞的分化成熟，如PDX-1、Neurogenin3、NeuroD、Pax4等[4]。近年来的研究表明，NRSF参与调控成熟胰岛细胞的胰岛素分泌功能。Abderrahmani等人的研究表明NRSF过表达的胰岛素瘤细胞系，其葡萄糖－胰岛素分泌耦联机制受到破坏[5]。深入研究发现神经特异蛋白complexin I调控了胰岛细胞葡萄糖诱导的胰岛素释放功能，而complexin I的表达则受到NRSF的转录负调控[6]。Martin等制作了胰岛细胞特异性过表达NRSF的转基因（胰岛素启动子-NRSF）小鼠，检测结果表明这些转基因小鼠的胰岛β细胞数量减少，胰腺总胰岛素含量减少两倍；由于其胰岛素分泌能力受损，所以这些小鼠也不能耐受高浓度的葡萄糖。深入研究发现参与调控胞吐作用的基因表达明显受到抑制，如SNAP25、SYTIV、SYTVII、SYTIX、complexin II等。这些研究结果提示NRSF参与调控了胰岛细胞的功能[7]。我们近期发表的研究结果表明，可卡因-安非他明调节的转录本（Cocaine-and amphetamine-regulated transcript，CART）基因也受到NRSF的调控[8]。该基因主要表达于神经内分泌细胞中，如神经元、垂体细胞、胰岛细胞等。有研究表明CART基因参与调控了葡萄糖刺激的胰岛素分泌功能[9]。此外，我们还发现NRSF直接调控了人胰岛素基因的表达，人胰岛素启动子内存在NRSE序列，NRSF蛋白能与该序列结合并抑制人胰岛素启动子的转录活性[10]。NRSF的下调表达会明显上调胰岛素启动子的转录活性[11]。以上的研究结果提示我们：NRSF在胰岛β细胞中的消失可能是建立完全分化成熟、具有完好分泌反应的胰岛细胞所必需的。羊水往往是被人们作为医疗垃圾而丢弃的，然而羊水中也存在着大量的干细胞，在本文中，我们从羊水中分离出了羊水干细胞（AFSCs），并且对其进行了相关鉴定，表面其可以表达干细胞的表面标志SSEA-4、Nanog、Oct4等，同时我们也对其分化能力进行了鉴定，发现其可以向骨、神经及肝样细胞分化。然后，我们将NRSF干涉载体用慢病毒的方式转入羊水干细胞中，发现NRSF沉默表达后，胰岛相关基因Pax4及Insulin的表达明显升高，分别升高了约4.5倍、19.2倍。我们进一步对NRSF沉默表达的羊水干细胞进行两步法的诱导，发现在诱导的第7天时，细胞呈上皮样生长，在14天时已有部分细胞呈球状生长，与胰岛细胞的特性相似。通过对诱导的细胞进行干细胞表面标志的检测发现，该细胞已经失去了干细胞的特性，反而表达胰岛细胞的表面标志Pdx1、Insulin、C-peptide。用qRT-PCR的方法证实，NRSF沉默表达后，胰岛相关基因的表达明显的升高。NRSF促进干细胞向胰岛细胞分化，可能与其负性调控胰岛相关的靶基因有关。文献调研发现CART基因在胰岛细胞的糖反应性调节方面发挥重要作用。因此，我们推测NRSF可能调控了该基因。通过siRNA的实验我们发现，NRSF与CoREST、HDAC1、mSin3A共抑制蛋白共同参与了CART基因的转录调控。我们在细胞中过表达NRSF、CoREST、HDAC1、mSin3A基因，同样证实了CART基因转录调控过程中NRSF及共抑制因子CoREST、HDAC1、mSin3A扮演着重要的角色。随后我们又通过荧光素酶报告系统实验证实，NRSF是通过与CART基因启动子、内含子区NRSE结合后，招募形成相似但不相同的转录抑制复合体，发挥对CART基因的精密调控。通过这部分实验，我们对NRSF沉默表达能够促进干细胞向胰岛样细胞分化的机制有了很好的认识。近年来，随着科学技术的进步及迅速发展，核电的应用、核武器的研究、食品药品的灭菌以及多种肿瘤的放射治疗等，核能已经在国防、医疗、工业、农业等众多领域得到了广泛的应用。然而，在核能给人类带来巨大福祉的同时，也给当今世界带来了严重的核辐射的危害。现在，拥有核武器的国家在逐渐增多，这种核武器的加速扩散增加了爆发战争的危险，给社会带来了极大的不稳定因素。我们国家也是核大国，拥有核武器及核潜艇等核力量，同时，我们还建有大量的核电站，因而，防护核辐射，保障这些从业人员的身体健康拥有着至关重要的意义。随着医疗技术的发展，放射治疗技术在治疗恶性肿瘤以及其他一些疾病上得到了巨大的发展及应用。虽然现在的技术已经可以对特定部位或者肿瘤进行选择性的放射治疗，然而，放射治疗技术在对肿瘤细胞进行杀伤的同时，不可避免的对人体正常的组织及细胞也造成了一定的杀伤作用，极大的限制了放射治疗技术的发展。除了这些大剂量的辐射以外，我们周围环境中也存在着很多中低剂量的辐射。随着人们对电子产品越来越大的依赖，电脑、手机、微波炉等成为我们生活的必需品，然而，在这些产品给我们带来巨大方便的同时，我们经常处于这种具有辐射的环境里，身体无疑也会遭受一定的损害。2011年，日本福岛核电站核泄露事故不仅对部分人群造成了损伤，同时对周围大气及海洋环境带来了巨大的危害。这次核事故在苏联切诺贝利核电站核事故之后，再次引起了全世界人们对核事故核辐射的极大恐慌。因此，研究高效、低毒的辐射损伤防护剂及辐射损伤修复剂成为了国内外研究的一大热点。造血组织是辐射损伤最敏感的组织之一，其中骨髓造血功能在受到辐射损伤后的修复功能是非常缓慢的，可能贯穿于辐射损伤的始终，甚至可能导致急性放射病患者的死亡。外周血造血干细胞移植是挽救伤员生命的重要手段之一。为获得足够数量的外周血造血干细胞，造血动员剂的使用是必不可少的。目前，临床上使用的唯一一个造血干细胞动员剂是G-CSF，但其存在用药时间长、有毒副作用等缺陷。我们利用小鼠模型对一系列小分子化合物进行动员造血干细胞能力的筛选时发现了一种新型的小分子化合物Me6，它是一个生物碱类似物，具有复杂的氢键结合受体位点，经常被用作将过渡金属引入到疏水性的环境中的配体。然而，到目前为止，尚未报道Me6的生物学功能。通过研究，我们发现这种小分子化合物经单次皮下给药后可以快速、有效地动员白细胞及造血干/祖细胞。对外周血血常规分析后发现，在给药后的12小时就可以使小鼠骨髓中白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞的数量明显增多，分别达0小时的2.6、2.3、3.5倍。Me6还可以增加外周血及脾脏中造血干细胞的比例分别达2.0倍及3.6倍，而且并不会引起造血干细胞的凋亡。我们进一步检测了Me6对小鼠骨髓细胞的影响。我们的检测结果表明Me6可以增加小鼠骨髓细胞总数，可以增加骨髓中造血干/祖细胞的比例及数量。在Me6对人脐带血CD34+造血干/祖细胞作用的研究中我们发现，Me6可以有效的扩增人造血干细胞，并且促进其向巨核细胞的分化。Me6促进造血干/祖细胞增殖的研究结果提示其可能具有促进辐射损伤小鼠造血系统恢复的功能。我们通过对辐射损伤小鼠模型的研究中发现，小分子化合物Me6可以显著的提高致死剂量照射小鼠的生存率，其中对照组小鼠全部死亡，而Me6组小鼠仍有40%存活，同时与G-CSF组生存率为20%相比也有一定的升高。辐射损伤后小鼠外周血中白细胞、红细胞、血小板的数量会出现急剧的下降，而Me6组小鼠外周血中上述细胞的数量在辐射后的第4天就出现了显著的升高，并且在辐射后的第14天开始逐渐恢复，28天时已经接近正常的水平。通过对骨髓切片的HE染色我们可以发现，Me6可以促进辐射损伤骨髓组织的修复；对骨髓总有核细胞数进行分析的结果也很好的验证了这个观点，与对照组相比，Me6组小鼠骨髓细胞数增加了约3倍。同时，Me6也可以增加辐射损伤小鼠骨髓及外周血中造血干细胞比例及数量；结合BrdU掺入实验的结果表明，Me6能够促进骨髓及脾脏中造血干细胞的增殖。通过以上的研究，我们可以发现，小分子化合物Me6可以促进辐射损伤小鼠造血系统的再生修复。辐射不仅能够造成造血系统的损伤，肠道系统对辐射也极为敏感，极易受到电离辐射及核辐射的损伤。放射性肠病变具有剂量与时间依赖性，包括炎症，上皮再生，组织重塑和胶原沉积等复杂的病理生理的过程，并与此同时激活了凝血系统，其中值得关注的是内皮功能障碍。在包括小肠在内的许多正常组织中，内皮细胞参与了早期辐射和晚期辐射反应[1,2,3]。在小分子化合物Me6对辐射损伤小鼠小肠组织修复的研究中我们发现，Me6可以很好的促进辐射受损的小肠组织的修复，很好的保存了小鼠小肠绒毛及隐窝的完整性，使小肠绒毛细胞数明显增多，约为对照组的6倍；同时小肠绒毛及隐窝的长度也明显增长，分别约为对照组的2.9倍、1.7倍。为了更好的研究参与小肠损伤修复的细胞类型，我们构建了骨髓GFP阳性细胞嵌合的小鼠模型，对其进行辐射并用Me6进行皮下注射治疗。经Me6治疗的小鼠小肠切片中可以观察到更多的GFP阳性细胞，通过对这些细胞的进行进一步分析后可以看到，这群细胞大部分为表达CD105的内皮细胞。这些研究结果提示Me6可以促使辐射损伤的肠组织募集更多的骨髓来源的内皮或内皮祖细胞。我们分析了这些小鼠骨髓中的内皮祖细胞的情况，检测结果表明Me6组内皮祖细胞的比例明显增多，约为对照组的2.5倍；结合BrdU掺入实验，我们发现Me6可以有效的促进骨髓内皮祖细胞的增殖。随后我们又观察了其外周血中内皮祖细胞的比例，同样的发现了Me6组小鼠外周血中含有较多的内皮祖细胞（约为对照组的3.5倍）。同时，对MMP9基因敲除小鼠的研究发现，在进行辐射后，Me6并不会有效的促进其小肠组织的修复。通过以上实验我们可以初步认为小分子化合物Me6促进辐射损伤小鼠小肠组织修复的机制为：Me6促进小鼠骨髓内皮祖细胞的增殖，并通过上调MMP-9表达，促进内皮祖细胞动员至外周血，这些内皮祖细胞可以被募集到辐射受损的小肠组织，然后在其小肠绒毛间质中分化为内皮细胞，内皮细胞可以改善辐射受损小肠组织的微环境从而促进了其修复。