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1、应用于口腔再生领域的成体干细胞综述 近年来,医学界多学科已经开始探索利用干细胞和组织工程技术来修复和再生受损的人体器官和组织可能性。干细胞是具有无限或很强自我更新能力的细胞,能产生至少一种高度成熟的细胞,是口腔再生的热点研究领域。让再生医学在临床实践中发挥重要作用是充满希望的治疗形式。 本文就应用于口腔再生领域的成体干细胞作一综述。 1、各类型的成体干细胞在口腔再生领域的研究 1.1骨髓基质干细胞(BMSCs) 除了造血祖细胞或干细胞,骨髓中还包含BMSCs,在非造血组织再生中起重要作用。BMSCs从骨髓中分离出来后可以进行体外培养及其鉴定。其S
2、TRO-1、CD73、CD90、CD105、CD146表达阳性,CD14、CD34、CD45表达阴性。BMSCs可以取自病人自身的骨髓组织,经过分离培养后可以作为干细胞用于病人自身的组织再生,既克服了免疫排异反应,又避免了交叉感染的可能,并且对病人的手术创伤较小。 BMSCs是多潜能干细胞,可以多向分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、肌肉细胞及神经细胞等。利用BMSCs向骨及软骨组织方向分化的潜能,将BMSCs作为种子细胞应用于骨和软骨组织再生实验研究获得了巨大进展。KARMER等共同培养牙周膜成纤维系细胞(PDLCs)和BMSCs的结果显示,BMSCs
3、中骨钙素和骨桥素表达强阳性,PDLCs可以诱导BMSCs获得PDLCs的某些特性。 BMSCs是牙周组织再生中应用最早最广泛的一种干细胞,再加上BMSCs可以取材自病人自身骨髓,无免疫排异性,易于体外扩增,是最有希望应用于临床牙周组织再生的成体干细胞。将BMSCs负载于生物相容性好、理化性能优良的支架材料并局部释放生长因子是比较理想的一种促进口腔组织再生的方案。 1.2脂肪干细胞(ADSCs) 脂肪组织作为一种可利用的多分化潜能干细胞组织,ZUK等在2001年第一次对ADSCs进行培养和描述。 ADSCs在体外分离培养后,细胞增殖和多向分化能力很强
4、,STRO-1以及CD166受体等表达阳性。ADSCs既可以向脂肪、软骨和骨等细胞分化,又可以在特定条件下分化为血管内皮细胞、肌细胞、神经细胞等,在结缔组织和神经组织的修复再生中具有较好的应用前景。ADSCs强阳性表达多个重要骨标记蛋白质,包括碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原蛋白、骨桥蛋白和骨钙素。TOBITA等研究结果显示,ADSCs加载富含血小板血浆可以增加大鼠牙周缺损处软硬组织的再生。 ADSCs可以通过微创的方法,从日益流行的整容抽脂手术获得,与BMSCs相比,给病人带来的痛苦小,多向分化潜能大,这使得ADSCs作为干细胞非常有吸引力,相信通过进一
5、步的基础及临床实验研究,ADSCs在今后的临床实际应用中前景广阔。 1.3牙髓干细胞(DPSCs) 众所周知,在牙髓损伤后,修复性牙本质在髓室内形成一层防护屏障,这种自然再生能力表明牙髓中可能包含干细胞或祖细胞。DPSCs阳性表达STRO-1,具有自我更新能力和多向分化潜能,可分化为成软骨细胞、脂肪细胞、成牙本质细胞、神经元细胞。将DPSCs加载到羟基磷灰石-磷酸三钙(HA/TCP)的支架材料上,移植到免疫缺陷小鼠体内,6周后可见牙髓牙本质复合体样结构及牙本质涎磷蛋白表达。此外,即使经过2年的低温冻存,DPSCs仍能够分化成前成骨细胞和编织骨,同时保留
6、其细胞完整性。进一步研究表明,将源自上颌前磨牙DPSCs植入支架材料可以修复实验性牙周缺损。然而,ZHANG等[16]将DPSCs植入到三维海绵状胶原-纤维状钛X和多孔陶瓷支架材料后再植入裸鼠体内,6或12周没有形成预期牙髓牙本质复合体,仅分化出类似结缔组织,故DPSCs的再生能力仍存在一定的争论。作为具有高度增殖和自我更新能力的干细胞,DPSCs在牙髓修复和牙齿再生及骨组织工程相关研究中为我们提供了新思路,通过进一步研究,以DPSCs作为种子细胞修复牙体组织缺损或者整个牙齿的再生都是有希望的。 1.4牙囊干细胞(DFSCs) 牙囊于外胚间充质,环绕着
7、牙胚,在开齿的发育过程中形成牙周膜、牙骨质和牙槽骨。DFSCs最初是从人类第三磨牙的牙囊中分离出来,并被证明干细胞标记物STRO-1表达阳性。 DFSCs具有异构性,它由三个主要的细胞系构成:高度未分化的牙周膜谱系、成牙骨质谱系和成骨细胞谱系。DFSCs功能类似于其他干细胞,除了可以常规分化为脂肪细胞、骨细胞和神经元细胞外,还可以分化为成牙骨质细胞和牙周膜样组织的牙周组织结构。与DPSCs相比,DFSCs增殖速率更快,细胞表面标记物STRO-1表达更多。 DFSCs的细胞永生化趋势既是一个优势也有潜在的肿瘤形成风险,仍然需要广泛的研究。牙囊在牙齿的发育
8、过程中形成牙根部的牙骨质、牙槽骨及牙周膜,DFSCs为形成真正意义
