[精品]牙髓干細胞研究進展

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1、牙髓干細胞研究進展牙髓干細胞研究進展干細胞是一類具有自我更新、高度增生能力和多相分化潛能的細胞，能夠產生高度分化的功能細胞,包括胚胎干細胞和成體干細胞。目前，已在體外成功地擴增出人體多種組織的成體干細胞，自從2000年Gronthos等［1］發(fā)現(xiàn)人牙髓組織中存在成體干細胞即牙髓干細胞(dentalpulpstemcells,DPSCs)后,近十年來國內外學者對牙髓干細胞的培養(yǎng)、生物學特性、細胞表型、分化能力及重組為誘導性多潛能干細胞(inducedpluripotentstemcells,iPSCs)等方面已進行了大量研究,本文

2、就牙髓干細胞的研究現(xiàn)狀綜述如下。1DPSCs的發(fā)現(xiàn)和生物學特性牙髓是結締組織，位于牙齒髓室和根管內，有一定修復再生的能力。由于成牙本質細胞是一種終末細胞，一旦分化后就不再分裂，因此普遍認為在成牙本質細胞遭受損傷后，牙髓內存在的未分化前體細胞可分化為成牙本質細胞，并分泌細胞基質。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細胞命名為DPSCs,在試驗中應用酶消化法對成人第三磨牙牙髓細胞進行體外培養(yǎng)，并與骨髓基質干細胞(bonemarrowstromalcells,BM

3、SCs)進行比較，結果表明，這兩種細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,經體外誘導后能形成分散而高密度的鈣化小結，當將DPSCs與HA/TCP支架共同培養(yǎng)后回植到小鼠背側皮下，能觀察到類似牙本-牙髓復合體樣的結構。Miura等［2］發(fā)現(xiàn)人脫落乳牙(stemcellsfromhumanexfoliateddeciduousteeth,SHED)的牙髓中含有多能干細胞，具有高度增殖和克隆形成的特性，當將體外擴增的DPSCs和SHED與疑磷灰石/磷酸三鈣(hydroxyapatite/tricalciump

4、hosphate,HA/TCP)聯(lián)合植入免疫缺陷小鼠的皮下時可形成牙本質-牙髓樣結構。Young等［3］分離豬第三磨牙牙胚，制備單細胞懸液，并接種到可降解的聚合物支架上,植入大鼠腸系膜內生長20?30周，可成功地構建岀牙齒結構，包括含成熟牙釉質的釉器官、牙本質、成牙本質細胞、髓室、上皮根鞘和成牙骨質細胞，證實了在豬笫三磨牙有上皮和間充質干細胞的存在。DPSCs在形態(tài)上類似人骨髓成纖維細胞集落形成單位(colonyformingunitfibroblast,CFU-F)［1］,大多數(shù)細胞呈長梭形，體積較小。透射電鏡下,DPSCs的

5、核呈卵圓形，約占胞體體積的80%?90%,核仁大而明顯，常染色質居中，異染色質少，分布于核周。胞漿很少，核漿比例大。細胞器較少，核糖體豐富，這些形態(tài)特征也體現(xiàn)了DPSCs的未分化或低分化狀態(tài)。自我更新是干細胞的重要特性，Gronthos等［4］從3個月的原代DPSCs移植物中分離出基質樣細胞，在體外培養(yǎng)擴增后植于小鼠皮下，結果形成牙本質-牙髓復合體樣結構。對形成的牙木質樣結構進行免疫組化檢測，發(fā)現(xiàn)其牙木質涎蛋口(dentinsialoprotein,DSP)表達陽性，證實DPSCs具有自我更新能力。多向分化能力也是干細胞的特征2

6、—，在不同的微環(huán)境下，DPSCs可分化為多種細胞，礦化誘導培養(yǎng)基中，DPSCs能夠形成與前期牙本質和似的球狀礦化基質并表達成牙本質細胞特異性標志牙木質涎磷蛋白(dentinsialophosphoprotein,DSPP)［5］；在脂肪誘導培養(yǎng)基中，DPSCs培養(yǎng)物中出現(xiàn)油紅“0”陽性的脂滴，并伴隨脂肪細胞特異性的pparY2和lpl基因表達上調；此外，DPSCs還在mRNA和蛋白水平表達神經前體細胞和神經膠質細胞的標志：神經巢蛋口(nestin)和神經膠質纖維酸性蛋白(glialfibrillaryacidprotein,GF

7、AP),這說明體外培養(yǎng)的DPSCs有向神經樣細胞分化的潛能［5］。其他學者也成功地誘導了DPSCs向成牙本質細胞、肌管樣細胞以及脂肪細胞的分化［6-7］o2DPSCs的定位、分離和鑒定Gronthos等［1］推測DPSCs可能來源于血管周圍的微環(huán)境(perivascularniche)oShi等⑻研究發(fā)現(xiàn),DPSCs和BMSCs存在于它們起源組織的微血管周圍。Tecles等［6］選取拔除的根尖孔未形成的第三磨牙分為三組：一組制備累及牙本質的淺洞，一組制備暴露牙髓的深洞，一組不做處理，分別觀察牙髓內干細胞的活化和遷移，結果表明血管

8、周圍存在干細胞。干細胞表面的分了標記是鑒定和研究干細胞功能的重要手段，目前發(fā)現(xiàn)明確的干細胞標記不多，對DPSCs的標記物研究也不夠深入。Gronthos等［1］應用免疫組化技術研究DPSCs的表面分子標記，并與BMSCs比較。結果表明，均表達與內皮細胞（血管細胞