牙髓干细胞与牙本质再生相关性的研究进展 pdf

牙髓干细胞与牙本质再生相关性的研究进展 pdf 国外医学口腔医学分册年月第卷第期收稿日期修回日期作者简介韦曦女江苏人副教授博士研究生通讯作者凌均棨综述??基础研究??综述??基础研究??综述??基础研究??综述??基础研究??综述??基础研究??当受到深龋、穿髓等重度损伤导致成牙本质细胞死亡后牙髓组织中的前体细胞分化为成牙本质细胞并形成修复性牙本质。年等首先提出成人牙髓中存在具备自我更新和多向分化潜能的前体细胞———牙髓干细胞。经诱导可向成牙本质细胞分化并形成牙本质样结构预示了其在牙本质再生中作为种子细胞的应用前景。牙髓干细胞的来源年等从—岁成人阻生第三磨牙的牙髓中分离到。等发现人脱落乳牙的牙髓中亦含有多能干细胞。与一样具有高度增殖和克隆形成的特性将体外扩增的和与羟磷灰石磷酸三钙联合植入免疫抑制小鼠的皮下均可形成牙本质牙髓样结构。与不同的是的增殖能力比强并可诱导小鼠细胞向骨形成细胞分化提示与在成骨诱导的性状上是有差异的。虽然两者性状有所不同但是与均达和这两种早期间充质干细胞的表面标志。在人牙髓组织中主要定位于血管壁和神经束膜定位于牙髓的微血管而和的共表达仅限于血管外壁因此推测与来 对于两者是同一种细胞的不同分化阶段还是两种不同的细胞源于血管周的微环境 尚不清楚。牙髓干细胞的生物学特性牙髓干细胞的形态在形态上类似人骨髓成纤维细胞集落形成单位大多数细胞呈长梭形体积较小。透射电镜下的核呈卵圆形约占胞体体积的—核仁大而明显常染色质居中异染色质少分布于核周。胞浆很少核浆比例大。细胞器较少核糖体丰富。这些形态特征体现了的未分化或低分化状态。牙髓干细胞集落形成与增殖率同样的接种密度骨髓细胞悬液中的频率为每万个细胞有—个集落而牙髓细胞悬液中的频率为每万个细胞有—个集落说明成人牙髓细胞具有较高的集落形成能力并推测牙髓组织中干细胞的含量可能高于骨髓组织。采用溴脱氧尿嘧啶核苷掺入法比较第代和骨髓基质细胞的增殖率发现培养物中约有阳性细胞而培养物中的阳性牙髓干细胞与牙本质再生相关性的研究进展韦曦综述凌均棨审校中山大学光华口腔医学院附属口腔医院牙体牙髓病科广东广州摘要牙髓中存在具备自我更新和多向分化潜能的牙髓干细胞。这些细胞经诱导可向成牙本质细胞分化并形成牙本质样结构有望成为牙本质再生的种子细胞。本文就牙髓干细胞的来源、生物学特性及其在牙本质再生中的应用作一综述。关键词牙髓干细胞成牙本质细胞牙本质再生中图分类号文献标识码????国外医学口腔医学分册年月第卷第期细胞约为表明体外培养的的增殖率高于。牙髓干细胞的自我更新自我更新是干细胞的重要特性。从人与复合移植物所形成的牙本质牙髓样结构中分离其中的基质样细胞发现人源性细胞占将这些细胞扩增后再度与复合植入动物皮下后又形成牙本质牙髓样结构其中的成牙本质细胞表达人类特异性基因牙本质呈人类牙本质涎蛋白阳性从而证实具有自我更新的能力。牙髓干细胞的多向分化在不同的微环境作用下可分化为多种细胞。矿化诱导培养基中能够形成与前期牙本质相似的球状矿化基质并表达成牙本质细胞特异性标志牙本质涎磷蛋白在脂肪诱导培养基中培养物中出现油红阳性的脂滴并伴随脂肪细胞特异性的γ和基因表达上调此外还在和蛋白水平表达神经前体细胞和神经胶质细胞的标志———神经巢蛋白和神经胶质纤维酸性蛋白这说明体外培养的有向神经样细胞分化的潜能。国内学者也成功的诱导了向成牙本质细胞、肌管样细胞以及脂肪细胞的分化。由此可见具备干细胞的另一重要特性即多向分化潜能其分化受周围微环境的影响。牙髓干细胞与牙本质再生牙髓干细胞的激活和迁移修复性牙本质的形成是一个复杂的生物学过程其中包括牙髓干祖细胞的增殖、迁 移和向成牙本质细胞样细胞的分化最终在受损伤的部位形成修复性牙本质。目前对牙髓中存在干祖细胞的观点已得到公认但是关于这些干祖细胞在牙髓受到损伤后如何激活并迁移到受损部位的报道甚少。等将绿色荧光蛋白标记的人牙髓成纤维细胞培养在含滤膜培养基的上方红色荧光蛋白标记的人脐静脉内皮细胞培养在滤膜下方用无菌刀片造成的机械性损伤后倒置荧光显微镜下观察细胞自上而下的迁移结果发现移向并由在层的随机分布逐渐聚集在受损部位未受损的不能诱导的迁移说明内皮细胞的损伤参与了的迁移。为进一步探讨牙髓干祖细胞对成牙本质细胞损伤的反应研究人员又在新鲜拔除的根尖未发育完成的人第三磨牙上制备浅窝洞或开髓将牙齿置于含的最低基础培养基中培养后转入不含的继续培养周对牙齿标本进行苏木素伊红染色和抗的免疫组化染色。第天标记细胞位于血管周的细胞核内周后标记细胞离开血管周后聚集在窝洞部位。未行窝洞制备或未露髓的牙齿没有观察到标记细胞表明成牙本质细胞的损伤将刺激血管周的牙髓干祖细胞增殖并向受损部位迁移。修复性牙本质的再生众多研究表明成牙本质细胞分化以及牙本质的修复与再生是多种生长因子、细胞外基质分子网络调控的结果。其中骨形成蛋白和转化生长因子在许多重要环节起关键性作用包括细胞的增殖、分化、迁移、粘附、凋亡以及细胞外基质的形成。有学者将猪牙髓组织经酶消化后离心使之形成三维球形细胞团加入一定浓度的体外继续培养发现通过细胞之间的直接接触和相互作用细胞形成的胞外基质作为天然支架球形细胞团形成了大量的骨性牙本质对球形细胞团中干细胞的促分化效应明显强于单层培养的干细胞进一步将经处理的自体牙髓细胞球形团移植到活髓切断的狗牙牙髓髓腔中形成的修复性牙本质的厚度超过未经处理的对照组。等用电穿孔技术将转化生长因子的基因导入转染细胞的碱性磷酸酶、牙本质基质蛋白、等表达较对照组增加将转染的移植到自体牙髓组织中形成修复性牙本质。这表明促进了向成牙本质细胞的分化。这些研究结果一方面说明与生长因子复合能够显著促进牙髓损伤的修复和重建另一方面也表明干细胞治疗可望????????国外医学口腔医学分册年月第卷第期为修复性牙本质的再生和活髓保存提供新途径。牙本质牙髓复合体的再生牙本质牙髓复合体是构成牙齿的主体牙本质牙髓复合体的再生是构建组织工程化牙齿的基础是极有希望的种子细胞。体外扩增的接种于材料后植入免疫抑制小鼠的背侧皮下周即可分化为功能性的成牙本质细胞在材料的表面沉积牙本质移植后周形成牙本质牙髓样复合体的雏形其中的牙髓样组织由纤维结缔组织、血管和成牙本质细胞组成周形成成熟的牙本质牙髓复合体。该研究表明移植到动物体内不仅可分化为成牙本质细胞形成牙本质还能诱导宿主细胞参与组织的再生形成牙髓样结构。就的去向而言移植后周主要位于支架的表面或结缔组织中。到第周除分化为成牙本质细胞外结缔组织中的数量并无明显减少说明通过自我更新在组织中保持了数量的稳定。形成牙本质牙髓复合体与支架材料的化学组成和空间结构有关。将与经酸蚀的牙本质复合植入免疫抑制小鼠的皮下只形成修复性牙本质样结构无牙髓样组织的生成。而另一项研究发现磷酸钙和钛两种材料的三维支架对的成牙本质性能具有同样的效果。展望由于缺乏特异性的表面标记如何有效分离和纯化尚在探索中。另外在体外的大量扩增也较为困难。其他一些干细胞如的扩增能力和可塑性都很强。因此有学者尝试用非牙源性的干细胞构建组织工程牙他们将小鼠的胚胎干细胞、神经干细胞和分别与胚胎口腔上皮体外共同培养后非牙源性干细胞向成牙性间充质细胞分化。将干细胞与胚胎上皮联合植入成年小鼠肾被膜下—后有 牙齿样硬组织形成与上皮的复合移植物还形成了包含牙本质、牙髓、牙釉质在内的牙齿样结构。这说明非牙源性干细胞在成牙信号诱导下能横向分化形成牙齿样结构。最近有学者报道在人牙周膜中也存在间充质干细胞———牙周韧带干细胞体外扩增的与支架复合移植到免疫抑制小鼠皮下可形成牙骨质牙周膜样结构。这些令人振奋的研究结果初步展示了构建组织工程牙的美好前景。可以相信随着干细胞研究的深入人类对组织工程种子细胞的认识将更加全面利用可靠的细胞来源进行牙齿再造的愿望必将成为现实。参考文献贺慧霞金岩史俊南等临床口腔医学杂志杨雪超樊明文中华口腔医学杂志何飞谭颖徽张纲华西口腔医学杂志 本文编辑张凌琳????