[精品]牙髓干细胞研究进展

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1、牙髓干细胞研究进展牙髓干细胞研究进展干细胞是一类具有自我更新、高度增生能力和多相分化潜能的细胞，能够产生高度分化的功能细胞,包括胚胎干细胞和成体干细胞。目前，已在体外成功地扩增出人体多种组织的成体干细胞，自从2000年Gronthos等［1］发现人牙髓组织中存在成体干细胞即牙髓干细胞(dentalpulpstemcells,DPSCs)后,近十年来国内外学者对牙髓干细胞的培养、生物学特性、细胞表型、分化能力及重组为诱导性多潜能干细胞(inducedpluripotentstemcells,iPSCs)等方面已进行了大量研究,本文

2、就牙髓干细胞的研究现状综述如下。1DPSCs的发现和生物学特性牙髓是结缔组织，位于牙齿髓室和根管内，有一定修复再生的能力。由于成牙本质细胞是一种终末细胞，一旦分化后就不再分裂，因此普遍认为在成牙本质细胞遭受损伤后，牙髓内存在的未分化前体细胞可分化为成牙本质细胞，并分泌细胞基质。但直到2000年，Gronthos等［1］才首次正式提出DPSCs的概念，把具有克隆形成能力的高增殖率的牙髓细胞命名为DPSCs,在试验中应用酶消化法对成人第三磨牙牙髓细胞进行体外培养，并与骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalcells,BM

3、SCs)进行比较，结果表明，这两种细胞具有相似的免疫表型，但DPSCs具有更高的克隆形成率和增生率,经体外诱导后能形成分散而高密度的钙化小结，当将DPSCs与HA/TCP支架共同培养后回植到小鼠背侧皮下，能观察到类似牙本-牙髓复合体样的结构。Miura等［2］发现人脱落乳牙(stemcellsfromhumanexfoliateddeciduousteeth,SHED)的牙髓中含有多能干细胞，具有高度增殖和克隆形成的特性，当将体外扩增的DPSCs和SHED与疑磷灰石/磷酸三钙(hydroxyapatite/tricalciump

4、hosphate,HA/TCP)联合植入免疫缺陷小鼠的皮下时可形成牙本质-牙髓样结构。Young等［3］分离猪第三磨牙牙胚，制备单细胞悬液，并接种到可降解的聚合物支架上,植入大鼠肠系膜内生长20〜30周，可成功地构建岀牙齿结构，包括含成熟牙釉质的釉器官、牙本质、成牙本质细胞、髓室、上皮根鞘和成牙骨质细胞，证实了在猪笫三磨牙有上皮和间充质干细胞的存在。DPSCs在形态上类似人骨髓成纤维细胞集落形成单位(colonyformingunitfibroblast,CFU-F)［1］,大多数细胞呈长梭形，体积较小。透射电镜下,DPSCs的

5、核呈卵圆形，约占胞体体积的80%〜90%,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，这些形态特征也体现了DPSCs的未分化或低分化状态。自我更新是干细胞的重要特性，Gronthos等［4］从3个月的原代DPSCs移植物中分离出基质样细胞，在体外培养扩增后植于小鼠皮下，结果形成牙本质-牙髓复合体样结构。对形成的牙木质样结构进行免疫组化检测，发现其牙木质涎蛋口(dentinsialoprotein,DSP)表达阳性，证实DPSCs具有自我更新能力。多向分化能力也是干细胞的特征2

6、—，在不同的微环境下，DPSCs可分化为多种细胞，矿化诱导培养基中，DPSCs能够形成与前期牙本质和似的球状矿化基质并表达成牙本质细胞特异性标志牙木质涎磷蛋白(dentinsialophosphoprotein,DSPP)［5］；在脂肪诱导培养基中，DPSCs培养物中出现油红“0”阳性的脂滴，并伴随脂肪细胞特异性的pparY2和lpl基因表达上调；此外，DPSCs还在mRNA和蛋白水平表达神经前体细胞和神经胶质细胞的标志：神经巢蛋口(nestin)和神经胶质纤维酸性蛋白(glialfibrillaryacidprotein,GF

7、AP),这说明体外培养的DPSCs有向神经样细胞分化的潜能［5］。其他学者也成功地诱导了DPSCs向成牙本质细胞、肌管样细胞以及脂肪细胞的分化［6-7］o2DPSCs的定位、分离和鉴定Gronthos等［1］推测DPSCs可能來源于血管周围的微环境(perivascularniche)oShi等⑻研究发现,DPSCs和BMSCs存在于它们起源组织的微血管周围。Tecles等［6］选取拔除的根尖孔未形成的第三磨牙分为三组：一组制备累及牙本质的浅洞，一组制备暴露牙髓的深洞，一组不做处理，分别观察牙髓内干细胞的活化和迁移，结果表明血管

8、周围存在干细胞。干细胞表面的分了标记是鉴定和研究干细胞功能的重要手段，目前发现明确的干细胞标记不多，对DPSCs的标记物研究也不够深入。Gronthos等［1］应用免疫组化技术研究DPSCs的表面分子标记，并与BMSCs比较。结果表明，均表达与内皮细胞（血管细胞