转化生长因子β1增强糖酵解促进舌鳞状细胞癌细胞上皮间充质转化及迁移与侵袭

目的研究转化生长因子β1（TGF-β1）对舌鳞状细胞癌（TSCC）糖酵解活性和上皮间充质转化（EMT）及迁移与侵袭的影响。 方法利用10 ng/mL TGF-β1处理TSCC SCC9细胞1、2、3 d,收集细胞上清液检测葡萄糖和乳酸表达变化;蛋白免疫印迹法（Western blot）检测TGF-β1处理1、2、3 d后糖酵解关键酶表达变化;应用10 ng/mL TGF-β1处理TSCC SCC9细胞2、4、6 d,在倒置显微镜下定时观察细胞形态;Western blot检测TGF-β1诱导2、4、6 d后EMT上皮标记蛋白E-cadherin、间质标记蛋白Vimentin、Snail和Slug的表达变化;Transwell小室检测细胞迁移和侵袭能力;同等培养条件下未经TGF-β1处理的为对照组。SPSS 13.0统计软件进行数据分析。 结果在TGF-β1诱导条件下,TSCC SCC9细胞葡萄糖摄取量在2和3 d时[（34.1 ± 1.2）、（47.1 ± 2.3）mmol]较对照组显著升高（t_{2 d}= 17.941,P_{2 d}= 0.003;t_{3 d}= 24.430,P_{3 d}= 0.002）,同时SCC9细胞乳酸生成量在2和3 d时[（46.4 ± 1.0）、（60.2 ± 2.0）mmol]较对照组明显增加（t_{2 d}= 50.230,P_{2 d}= 0.005;t_{3 d}= 26.883,P_{3 d}= 0.004）;TGF-β1处理后,糖酵解关键酶HK2表达在2和3 d时（1.21 ± 0.04、1.30 ± 0.06）均高于对照组,差异有统计学意义（t_2d= 6.111,P_{2 d}= 0.026;t_{3 d}= 6.423,P_{3 d}= 0.023）;糖酵解关键酶PKM2表达在2和3 d时（1.048 ± 0.002、1.071 ± 0.010）与对照组相比,差异无统计学意义（t_{2 d}= 20.693,P_{2 d}= 0.072;t_{3 d}= 9.875,P_{3 d}= 0.081）;糖酵解关键酶PFKP在2和3 d时（0.820 ± 0.010、0.839 ± 0.036）表达较对照组明显升高（t_{2 d}= 21.829,P_{2 d}= 0.020;t_{3 d}= 9.853,P_{3 d}= 0.022）;糖酵解关键酶GLUT1表达在2和3 d时（0.503 ± 0.007、0.589 ± 0.019）均高于对照,差异具有统计学意义（t_{2 d}= 30.693,P_{2 d}= 0.015;t_{3 d}= 21.173,P_{3 d}= 0.012）。在TGF-β1诱导下,与对照组相比,TSCC SCC9细胞从鹅卵石状变为长梭形,同时EMT上皮标记蛋白E-cadherin表达在2、4和6 d时（0.69 ± 0.03、0.67 ± 0.04、0.65 ± 0.04）较对照组降低,差异有统计学意义（t_{2 d}= 7.187,P_{2 d}= 0.019;t_{4 d}= 6.631,P_{4 d}= 0.022;t_{6 d}= 6.690,P_{6 d}= 0.022）,间质标记蛋白Vimentin（1.089 ± 0.134、0.706 ± 0.025、0.620 ± 0.010）表达在2、4、6 d处与对照组相比表达升高（t_{2 d}= 6.948,P_{2 d}= 0.020;t_{4 d}= 16.710,P_{4 d}= 0.004;t_{6 d}= 6.157,P_{6 d}= 0.025）,EMT转录因子snail在2 d时（1.14 ± 0.17）表达与对照组（0.77 ± 0.10）相比表达升高（t= 3.794,P= 0.015）,EMT转录因子slug在2 d时（1.85 ± 0.11）表达与对照组（0.93 ± 0.02）相比表达升高（t= 15.385,P= 0.014）;与对照组（20.0 ± 2.0）相比,TGF-β1处理后细胞迁移能力（45.7 ± 11.6）显著增加（t= 4.529,P= 0.017）,细胞侵袭能力（58.7 ± 5.0）较对照组（22.3 ± 1.5）明显升高（t= 15.571,P= 0.015）。 结论TGF-β1增强糖酵解,并促进TSCC细胞EMT及迁移和侵袭。     

低氧增强自噬促进舌鳞状细胞癌细胞迁移和侵袭

目的探讨低氧条件下对舌鳞状细胞癌（TSCC）自噬活性和迁移能力的影响。 方法应用含1% O₂的低氧培养箱培养TSCC UM1细胞,Western blot检测低氧诱导3、6、9、12、24 h后低氧诱导因子1α（HIF-1α）和自噬标记蛋白Beclin-1、自噬相关蛋白5（ATG5）和微管相关蛋白轻链3（LC3）的表达变化;细胞划痕实验检测低氧诱导后细胞迁移能力的改变;Transwell侵袭小室实验检测低氧诱导后细胞的侵袭能力;SPSS 13.0统计软件进行数据分析。 结果低氧条件下,与对照组（0.527 ± 0.055）相比,TSCC UM1细胞自噬体双层膜标记蛋白LC3Ⅱ的表达（1.206 ± 0.053）增加（t= 12.96,P<0.001）,同时自噬相关蛋白Beclin-1表达量（1.151 ± 0.078）较对照组（0.775 ± 0.062）明显提高（t= 6.736,P= 0.001）,ATG5的表达（1.231 ± 0.06）较对照组（0.711 ± 0.052）也明显上升（t= 7.834,P= 0.001）。与对照组相比,低氧诱导后细胞迁移能力（0.349 ± 0.024）较对照组（0.788 ± 0.037）明显增加（t= 9.918,P= 0.001）,细胞侵袭能力（23 ± 2）较对照组（71 ± 4）明显增强（t= 9.528,P= 0.001）。 结论低氧条件下可以增强TSCC细胞自噬活性,促进其迁移和侵袭。     

神经肽P物质对人牙髓干细胞生物学行为的影响

目的探讨神经肽P物质对人牙髓干细胞（hDPSC）生物学行为的影响。 方法组织块法分离、培养hDPSC,通过流式细胞术和茜素红染色鉴定hDPSC。用不同浓度的神经肽P物质[0（对照组）、0.1 nmol/L、10 nmol/L、1 μmol/L、10 μmol/L]干预hDPSC,在第24、48、72和96 h通过细胞计数试剂盒8（CCK-8）法检测细胞增殖能力;在48 h时通过Transwell实验检测细胞迁移能力。成血管诱导条件下干预14 d后通过小管形成实验检测细胞成管情况;通过实时荧光定量反转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测成管相关基因血管内皮生长因子受体2（VEGFR2）和血管内皮生长因子（VEGF）的表达情况。采用GraphPad Prism 8软件对数据进行统计学分析。 结果成功分离、培养hDPSC。流式细胞术结果显示,细胞表面标记物CD29、CD90、CD34和CD45表达率分别为99.90%、99.90%、0.40%和0.04%;茜素红结果显示,成骨诱导组形成较明显的矿化结节。CCK-8结果显示,对照组在48、72、96 h的相对增值率分别为（100.0 ± 0.4）%、（100.0 ± 0.7）%和（100.0 ± 1.9）%,实验组在48 h时开始促进细胞增殖,72、96 h各浓度实验组均显著促进hDPSC的增殖,差异具有统计学意义（F_{48 h} = 50.1,P_{48 h}<0.001;F_{72 h} = 323.5,P_{72 h}<0.001;F_{96 h} = 253.6,P_{96 h}<0.001）,最佳浓度10 μmol/L时,48、72和96 h的细胞增殖率分别为（119.0 ± 1.0）%、（148.4 ± 3.5）%和（140.8 ± 1.0）%;Transwell结果显示,与对照组穿膜数量（5.0 ± 1.4）相比,实验组均对hDPSC的迁移具有促进作用（F = 310.3,P<0.001）,最佳效应浓度为10 nmol/L,穿膜数量为（87.6 ± 8.3）;成血管诱导14 d后,小管形成实验结果显示,各浓度的P物质实验组与对照组相比均可促进hDPSC小管形成情况（F_{小管分支点数} = 43.7,P_{小管分支点数}<0.001;F_{相对小管长度} = 19.4,P_{相对小管长度} = 0.0001）;RT-PCR结果显示,0、0.1 nmol/L、10 nmol/L、1 μmol/L、10 μmol/L实验组VEGFR2的相对表达量分别为（1.000 ± 0.023）、（1.129 ± 0.076）、（1.474 ± 0.101）、（1.285 ± 0.055）和（1.213 ± 0.160）;VEGF的相对表达量分别为（1.000 ± 0.026）、（1.211 ± 0.023）、（1.242 ± 0.070）、（1.679 ± 0.043）和（1.138 ± 0.156）,P物质组与对照组相比,差异均有统计学意义（F_VEGFR2 = 10.43,P_VEGFR2 = 0.001 4;F_VEGF = 29.87,P_VEGF<0.001）。 结论P物质对hDPSC的增殖、迁移和成血管能力具有一定促进作用。     

低氧环境下Notch信号通路对人牙髓干细胞成牙本质向分化的影响

目的探讨低氧环境下通过低氧诱导因子-1α（HIF-1α）调控Notch信号通路对人牙髓干细胞（HDPSC）成牙本质向分化能力的影响。 方法组织块酶消化法培养HDPSC,给予氯化钴（CoCl₂）诱导的化学性低氧环境,Western blot检测HIF-1α蛋白表达,茜素红染色检测细胞矿化结节形成能力,反转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测Notch下游靶基因Hes1与成牙本质相关基因的表达;进一步加入Notch信号通路特异性阻断剂γ分泌酶抑制剂（GSI）,观察以上指标的变化。报告基因方法检测HIF-1α对Notch信号通路的调控作用。采用R version 3.5.3软件进行统计分析,计量资料进行正态检验,多组间比较采用单因素方差分析（方差齐）或Kruskal-Wallis H检验（方差不齐）,两两比较采用LSD-t检验（方差齐）或Mann-Whitney U检验（方差不齐）。 结果（1）CoCl₂诱导的低氧条件下HDPSC中的HIF-1α蛋白水平上调,Notch下游靶基因Hes1 mRNA相对表达量为1.46 ± 0.12,相比常氧组（1.06 ± 0.09）显著增高（t = -4.64,P = 0.012）;GSI处理阻断Notch信号通路后,低氧条件下HDPSC中HIF-1α蛋白水平下调,Hes1 mRNA相对表达量降低至0.82 ± 0.14,与处理前相比差异有统计学意义（t = 5.98,P = 0.004）;常氧条件下GSI处理后的HDPSC中HIF-1α蛋白水平也明显下调,Hes1 mRNA相对表达量（0.30 ± 0.09）相比处理前也显著降低（t = 10.08,P = 0.001）;（2）矿化诱导后的茜素红染色结果显示：低氧处理后,HDPSC细胞成牙本质分化能力下降;GSI处理后,成牙本质向分化能力增强。成骨/牙本质相关基因mRNA表达水平检测结果显示：低氧处理后,BSP、OCN和DSPP的mRNA相对表达量分别为0.53 ± 0.14、0.43 ± 0.20、0.48 ± 0.11,相比常氧组（1.21 ± 0.12、1.08 ± 0.19、1.03 ± 0.13）显著降低（t_BSP = 6.30,P_BSP = 0.003;t_OCN = 4.07,P_OCN = 0.015;t_DSPP = 5.67,P_DSPP = 0.005）;GSI处理后,低氧条件下BSP、OCN和DSPP mRNA相对表达量分别为0.99 ± 0.13、1.09 ± 0.13、0.95 ± 0.16,与处理前相比显著增高（t_BSP = -4.17,P_BSP = 0.014;t_OCN = -4.83,P_OCN = 0.012;t_DSPP = -4.30,P_DSPP = 0.017）,常氧条件下BSP、OCN和DSPP mRNA相对表达量分别为1.73 ± 0.20、1.55 ± 0.08、1.52 ± 0.14,与处理前相比显著增高（t_BSP = -3.84,P_BSP = 0.027;t_OCN = -3.99,P_OCN = 0.035;t_DSPP = -4.43,P_DSPP = 0.011）。（3）荧光素酶报告基因结果显示,HIF-1α可调控NICD启动子,使双荧光素酶相对表达活性为5.37 ± 0.12,与对照组（2.09 ± 0.15）相比显著增强（t = -28.92,P<0.001）,提示HIF-1α可能使Notch信号通路激活。 结论低氧引起HDPSC中HIF-1α升高并可能通过激活Notch信号通路抑制其成牙本质向分化能力。     

程序性坏死特异性抑制剂-1对高糖环境下牙周膜干细胞增殖和成骨分化的影响

目的探讨程序性坏死特异性抑制剂-1（Nec-1）对高糖环境下牙周膜干细胞（PDLSC）的增殖和成骨分化的影响。 方法体外克隆培养的PDLSC，按照如下处理方法分为3组：对照组（5 mmol/L葡萄糖）、高糖组（25 mmol/L葡萄糖）和高糖+Nec-1组（25 mmol/L葡萄糖+30 μmol/L Nec-1）。通过蛋白免疫印迹（Western blot）检测细胞坏死性凋亡相关分子RIP1、RIP3的表达，噻唑蓝（MTT）比色法检测各组细胞增殖活力，通过茜素红染色、碱性磷酸酶（ALP）定量检测和实时荧光定量PCR等方法分析PDLSC的成骨分化情况。使用SPSS 26.0软件进行统计分析，采用单因素方差分析比较各组间细胞增殖活力（MTT吸光度A值）、ALP表达含量及成骨相关基因（COL1、RUNX2、OCN）相对表达水平，并用LSD-t检验进行组间多重比较。 结果Western blot结果显示，高糖组PDLSC的RIP1和RIP3的表达较对照组明显增加，而高糖+Nec-1组的RIP1和RIP3的表达明显弱于高糖组。PDLSC培养7 d后，高糖组增殖活力较对照组明显降低，其吸光度A值（0.67 ± 0.06）显著低于对照组（1.23 ± 0.12），差异有统计学意义（t = 9.652，P<0.001）；而Nec-1抑制后，PDLSC的增殖活力明显增加，高糖+Nec-1组吸光度A值（1.12 ± 0.11）显著高于高糖组（0.67 ± 0.06），差异有统计学意义（t = 8.185，P<0.001）。经矿化诱导后，高糖组PDLSC 14 d时形成的矿化结节、7 d时ALP表达含量（3.42 ± 0.37）和成骨相关基因COL1（1.86 ± 0.16）、RUNX2（1.55 ± 0.23）、OCN（1.08 ± 0.20）的相对表达量均较对照组均显著减少，差异均有统计学意义（t_ALP = 13.149，t_COL1 = 14.257，t_RUNX2 = 7.593，t_OCN = 8.606，P均<0.001）；而Nec-1抑制后，PDLSC的成骨分化增加，高糖+Nec-1组PDLSC 14 d时形成的矿化结节、7 d时ALP表达含量（6.06 ± 0.26）和成骨相关基因COL1（3.64 ± 0.30）、RUNX2（2.53 ± 0.26）、OCN（2.14 ± 0.30）的相对表达量较高糖组均显著升高，差异均有统计学意义（t_ALP = 13.033，t_COL1 = 11.636，t_RUNX2 = 6.332，t_OCN = 6.573，P均<0.001）。 结论体外培养条件下，高糖环境抑制了PDLSC的增殖和成骨分化，而Nec-1明显改善了高糖环境下PDLSC的增殖和成骨分化。     

整合素β1介导牙龈蛋白酶所致的小鼠成骨细胞周期阻滞

目的探讨整合素β1（Itgb1）在介导牙龈蛋白酶所致的小鼠成骨细胞周期阻滞中的作用。 方法8.348 U/L牙龈蛋白酶处理MC3T3-E1细胞12、24、36、48、60、72 h,细胞计数试剂盒（CCK-8）检测细胞增殖活性,含核糖核酸的碘化丙啶（PI/Rnase）染色检测细胞周期G₀/G₁、S、G₂/M各期分布。蛋白免疫印迹法（Western blot）检测cyclin D1和CDK4蛋白表达水平。携带Itgb1基因的慢病毒转染MC3T3-E1细胞,构建Itgb1过表达稳转细胞株。所有数据采用SPSS 22.0统计软件包进行统计学分析。 结果CCK-8结果显示,8.348 U/L牙龈蛋白酶处理成骨细胞12 ~ 72 h持续抑制细胞增殖。流式检测结果发现,牙龈蛋白酶作用细胞12 h,停滞在G₀/G₁期的细胞比例由对照组（62.0 ± 2.0）%升至（88.2 ± 2.3）%,差异有统计学意义（F= 35.218,P<0.001）,S期细胞比例由对照组（36.8 ± 6.2）%降至（5.9 ± 2.3）%,差异有统计学意义（F= 33.980,P<0.001）。Western blot结果表明,cyclin D1和CDK4的蛋白表达水平与对照组相比分别下调了65.0%（F_{cyclin D1}=60.294,P_{cyclin D1}<0.001）和40.3%（F_CDK4=19.212,P_CDK4= 0.002）。同时牙龈蛋白酶降低Itgb1表达,过表达Itgb1部分逆转牙龈蛋白酶所致的细胞周期阻滞,S期细胞比例由牙龈蛋白酶处理空载体组的（5.8 ± 1.1）%恢复至（14.4 ± 3.1）%,差异有统计学意义（F= 39.226,P= 0.017）,cyclin D1和CDK4蛋白下调水平亦得到部分逆转（F_{cyclin D1}= 61.740,P_{cyclin D1}= 0.033;F_CDK4= 41.635,P_CDK4= 0.014）。 结论Itgb1介导牙龈蛋白酶所致的小鼠成骨细胞细胞周期阻滞。     

转录因子Nanog过表达对人牙髓细胞增殖及多向分化能力的影响

目的探讨过表达多能相关转录因子Nanog对人牙髓细胞增殖及多向分化能力的影响。 方法构建过表达Nanog的慢病毒载体质粒pSIN-EF2-Nanog-IRES-GFP-puro,采用psPAX和pMD2.G慢病毒包装系统转入293T细胞进行病毒液的生产和收取,转染生长良好的第3代人牙髓细胞,构建稳定过表达Nanog的人牙髓细胞株,以空载体转染的细胞为对照组,对细胞进行成脂及成牙本质诱导。采用BrdU法检测细胞的增殖情况,检测多能性转录因子Oct4和Sox2的表达,以及细胞成脂、成牙本质分化能力。采用单因素方差分析数据。 结果成功构建Nanog过表达的人牙髓细胞株;BrdU法检测结果显示,Nanog过表达组比对照组细胞增殖能力强（F = 90.421,P = 0.000）。过表达组Oct4、Sox2 mRNA和蛋白表达水平明显高于对照组（F_{Oct4 mRNA} = 71.649,P_{Oct4 mRNA}=0.000;F_{Sox2 mRNA} = 106.278,P_{Sox2 mRNA} = 0.000;F_Oct4蛋白 = 41.632,P_Oct4蛋白 = 0.002;F_Sox2蛋白 = 38.962,P_Sox2蛋白 = 0.002）。在矿化诱导条件下,Nanog过表达组DSPP、DMP1和OCN表达量、矿化结节产生量高于对照组（F_DSPP = 15.261,P_DSPP<0.05;F_DMP1 = 16.235,P_DMP1<0.05;F_OCN = 17.019,P_OCN<0.05）;成脂诱导21 d后,Nanog过表达组LPL和PPARγ2表达量及脂质产生高于对照组（F_LPL = 15.542,P_LPL<0.05;F_PPARγ2 = 10.437,P_PPARγ2<0.05）。 结论过表达Nanog能提高人牙髓细胞增殖能力,促进多能性转录因子Oct4、Sox2的表达,增强细胞多向分化能力。     

FAM20C在体外培养人牙髓细胞中的表达及成牙本质向分化诱导对其表达的影响

目的研究人牙髓细胞（hDPC）体外培养传代过程中FAM20C的表达模式,及对hDPC成牙本质向分化诱导后FAM20C的表达变化。 方法蛋白免疫印迹法（Western blot）检测第1代至第7代（P1 ~ P7）hDPC中FAM20C蛋白的表达量;结果采用独立样本t检验;对P3代hDPC进行成牙本质分化诱导7和14 d后,反转录聚合酶链反应与Western blot检测FAM20C的mRNA和蛋白水平变化。牙本质涎磷蛋白（DSPP）、牙本质基质蛋白1（DMP1）表达变化,FAM20C的mRNA以及蛋白表达变化采用单因素方差分析。免疫荧光法检测FAM20C在hDPC中的分布。 结果体外培养的hDPC中可检测到FAM20C表达,表达量随细胞传代先增加后减少（t_P2=-10.177,P_P2= 0.001;t_P3=-18.242,P_P3<0.001;t_P4=-19.143,P_P4<0.001;t_P5=-7.452,P_P5= 0.002;t_P6= 1.357,P_P6= 0.246;t_P7= 1.099,P_P7= 0.334）;成牙本质向分化诱导7和14 d后,FAM20C的mRNA和蛋白表达量高于未诱导组细胞（F_{FAM20C mRNA}=86.252,P_{FAM20C mRNA,7 d}<0.001,P_{FAM20C mRNA,14 d}<0.001;F_FAM20C蛋白= 85.569,P_{FAM20C蛋白,7 d}= 0.002,P_{FAM20C蛋白,14 d}<0.001）。免疫荧光结果显示,成牙本质诱导前FAM20C蛋白表达于细胞核,诱导后主要表达于细胞质,诱导14 d FAM20C在细胞质中表达量高于诱导7 d。 结论hDPC中表达FAM20C,成牙本质向分化诱导上调其表达水平,诱导后在细胞质中表达较高,提示FAM20C与hDPC的成牙本质分化相关。     

CXC受体4阳性表达骨髓间充质干细胞的分选及其骨向分化的能力

目的研究磁珠分选法分选表面CXC受体4（CXCR4）阳性表达的大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）的分选效率,以及分选后BMSC的增殖、迁移和成骨能力是否受到影响。 方法全骨髓贴壁法分离培养大鼠BMSC,通过生长曲线、成骨成脂诱导分化和流式检测BMSC表面标记蛋白表达,鉴定大鼠BMSC。流式检测细胞表面CXCR4的阳性率,通过生长曲线及克隆形成实验检测细胞的增殖活性及克隆形成能力,Transwell体外趋化实验检测细胞迁移能力,通过检测成骨诱导早期细胞ALP活性和成骨相关基因的表达,分析细胞成骨能力,数据采用单因素方差分析处理。 结果通过全骨髓贴壁法获得具有自我更新和多向分化能力的大鼠BMSC。磁珠分选阳性细胞表面CXCR4表达[（55.13 ± 0.67）%]较未分选组[（6.49 ± 0.59）%]显著增加（LSD-t = 63.66,P<0.001）。分选阳性细胞的克隆形成能力[（16.22 ± 1.68）%]以及培养后期细胞增殖活性（A_{450（5 d）}= 1.40 ± 0.04;A_{450（7 d）}= 1.60 ± 0.01）较未分选细胞[CFU =（17.00 ± 1.76）%;A_{450（5 d）}= 1.49 ± 0.07;A_{450（7 d）}= 1.60 ± 0.12]均无明显变化;而培养早期（第1、3天）分选阳性细胞的增殖活性[A_{450（1 d）}= 0.50 ± 0.01;A_{450（3 d）}= 0.81 ± 0.05]较未分选细胞[A_{450（1 d）}= 0.57 ± 0.01;A_{450（3 d）}= 0.96 ± 0.06]稍低[LSD-t_{1 d} = 5.208,P_{1 d} = 0.002;LSD-t_{3 d} = 3.563,P_{3 d} =0.012]。分选阳性细胞的基质细胞衍生因子1α（SDF-1α）定向迁移能力（71.33 ± 5.69）较未分选细胞（23.33 ± 1.53）显著增强（LSD-t = 17.211,P<0.001）。在成骨诱导早期,分选阳性细胞的Runx2 mRNA（0.93 ± 0.12）较未分选组（0.51 ± 0.14）表达上调（LSD-t = 4.703,P = 0.003）,而ALP活性及ALP mRNA、OCN mRNA的表达均无明显变化（P>0.05）。 结论磁珠分选法可有效分选CXCR4⁺ BMSC,显著提高BMSC向SDF-1α的迁移效率,对细胞的增殖活性影响不大。     

根尖牙乳头干细胞细胞膜片构建及其成骨/成牙本质分化性能研究

目的:构建根尖牙乳头干细胞（stem cells from apical papilla, SCAP）细胞膜片,并对其组织学形态和成骨/成牙本质分化性能进行研究,为SCAP细胞膜片应用于年轻恒牙牙髓再生提供实验基础。方法:分离年轻恒牙第三磨牙牙乳头,进行SCAP原代培养。采用流式细胞术检测SCAP表面标志物,茜素红S染色检测其成骨/成牙本质分化。取第3代SCAP,膜片诱导液连续培养14 d,形成细胞膜片。对SCAP细胞膜片进行H-E染色,组织学观察;流式细胞术检测SCAP细胞膜片的细胞周期变化;实时定量PCR（qRT-PCR）检测细胞膜片中Runx2、ALP、Col-I基因表达;Western印迹法检测细胞膜片Runx2、ALP蛋白表达水平。采用SPSS17.0软件包对实验结果进行统计学分析,两样本细胞周期检测和qRT-PCR基因检测均数的比较采用t检验。结果:组织学H-E染色显示,SCAP细胞膜片由5~6层细胞组成,细胞量大,细胞之间排列紧密,且富含细胞外基质。SCAP细胞膜片细胞周期G2+S期所占比例较低,而G1期比例较高,提示SCAP细胞膜片增殖性能受到显著抑制（P<0.05）。同时,qRT-PCR和Western印迹法结果显示,与SCAP相比,SCAP细胞膜片成骨/成牙本质分化能力显著升高（P<0.05）。结论:SCAP细胞膜片富含细胞外基质,且成骨/成牙本质分化能力高于单纯SCAP,SCAP细胞膜片应用于牙髓再生更具有优势。     

Neuroregenerative Potential of Stem-Cells-from-Apical-Papilla–Derived Neuronal Cell Spheroids Regulated by Stem Cells from Apical Papillae Under Various Microenvironments in a Pulp-On-Chip System

IntroductionStem cells from apical papillae (SCAPs) display potent neuroregenerative potential by secreting neurotrophic factors and differentiating into neuronal-like cells, which are regulated by local niches. This study aimed to explore the interactions between SCAP-derived neuronal cell spheroids and SCAPs under various microenvironments in a pulp-on-a-chip system.MethodsSCAPs were induced into neuronal cells by a cocktail of chemical molecules. The expression of neuronal markers was detected by real-time quantitative polymerase chain reaction, Western blotting, and immunofluorescence. SCAP-derived neuronal cell spheroids were generated with micromolded agarose gels and embedded in collagen hydrogel. After characterization, the SCAP-derived neuronal cell spheroids were cocultured with SCAPs in a pulp-on-chip system under various microenvironments: α-Minimum Essential Medium (MEM)/neuronal maturation medium (NMM) (neurosphere only); undifferentiated SCAPs with α-MEM/NMM (neurosphere + SCAP); osteogenic-induced SCAPs (Oi-SCAPs) with osteogenic medium/NMM containing 0.02% hydroxyapatite nanoparticles (neurosphere + Oi-SCAP/hydroxyapatite nanoparticle); and Oi-SCAPs with α-MEM/NMM (neurosphere + Oi-SCAP). Neurite outgrowth and MAP2 and TUJ1 expression in SCAP-derived neuronal cell spheroids were assessed by immunostaining.ResultsSCAPs were efficiently chemically induced into neuronal-like cells. The expression levels of MAP2 and TUJ1 were upregulated in SCAP-derived neuronal cell spheroids when cocultured with undifferentiated SCAPs, followed by Oi-SCAPs with α-MEM and neurospheres cultured alone, while coculturing with Oi-SACPs in osteogenic medium/NMM with hydroxyapatite nanoparticles displayed the lowest expression. Neurite spreading was more prominent in the spheroids cocultured with undifferentiated SCAPs than in those of the other 3 groups.ConclusionThis work revealed that local microenvironments critically regulate the neuroregenerative potential of SCAP-derived neuronal cell spheroids.     

根尖牙乳头干细胞和人脐静脉血管内皮细胞联合培养对牙髓组织成血管能力的影响

目的 探讨联合培养根尖牙乳头干细胞（stem cells from the apical papilla,SCAPs）和人脐静脉血管内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells,HUVECs）对牙髓组织血管形成能力的影响。方法 分别使用α-MEM培养基和成骨、成脂、成神经诱导培养基处理SCAPs,采用油红O染色、茜素红染色、βIII-Tubulin免疫荧光染色,分别检测SCAPs的成脂、成骨和神经向分化能力。取单独SCAPs、HUVECs细胞以及联合培养SCAPs和HUVECs细胞进行小管形成实验,分别在3、6、9 h检测各组小管形成的长度、节点数目和结合区面积。采用SPSS16.0软件包对数据进行统计学分析。结果 染色结果显示,实验组SCAPs形成了更多的矿化结节、红色脂滴和神经样细胞。小管形成实验结果表明,联合培养组细胞可以更快地形成类血管状结构,差异显著。结论 SCAPs具有成骨、成脂和神经向诱导分化能力,联合培养SCAPs和HUVECs可以加速血管结构的形成。     

Toll-like Receptor Expression Profile of Human Stem/Progenitor Cells Form the Apical Papilla

IntroductionStem/progenitor cells from the apical papilla (SCAPs) demonstrate remarkable regenerative and immunomodulatory properties. During their regenerative events, SCAPs, similar to other stem/progenitor cells, could interact with their local inflammatory microenvironment via their expressed toll-like receptors (TLRs). The present study aimed to describe for the first time the unique TLR expression profile of SCAPs.MethodsCells were isolated from the apical papilla of extracted wisdom teeth (n = 8), STRO-1 immunomagnetically sorted, and cultured to obtain single colony-forming units. The expression of CD14, 34, 45, 73, 90, and 105 were characterized on the SCAPs, and their multilineage differentiation potential was examined to prove their multipotent aptitude. After their incubation in basic or inflammatory medium (25 ng/mL interleukin 1 beta, 10³ U/mL interferon gamma, 50 ng/mL tumor necrosis factor alpha, and 3 × 10³ U/mL interferon alpha), a TLR expression profile for SCAPs under uninflamed as well as inflamed conditions was respectively generated.ResultsSCAPs demonstrated all predefined stem/progenitor cell characteristics. In basic medium, SCAPs expressed TLRs 1–10. The inflammatory microenvironment up-regulated the expression of TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, TLR6, and TLR9 and down-regulated the expression of TLR3, TLR7, TLR8, and TLR10 in SCAPs under the inflamed condition.ConclusionsThe present study defines for the first time a distinctive TLR expression profile for SCAPs under uninflamed and inflamed conditions. This profile could greatly impact SCAP responsiveness to their inflammatory microenvironmental agents under regenerative conditions in vivo.     

Comparative Effects of Concentrated Growth Factors on the Biological Characteristics of Periodontal Ligament Cells and Stem Cells from Apical Papilla

IntroductionDuring cell-free regenerative endodontic therapy, both stem cells from apical papilla (SCAPs) and periodontal ligament cells (PDLCs) are possible cell sources because of their proximity. Nonetheless, the regenerative ability of PDLCs and SCAPs under the induction of concentrated growth factors (CGFs) remains unclear.MethodsPDLCs and SCAPs were treated with various concentrations of CGF-conditioned medium (CCM). The effects of CCM with or without Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide (LPS) on cell migration, odonto/osteogenic differentiation, and the expression of inflammatory cytokines were assessed. Dentin matrix transplants composed of PDLCs or SCAPs cell sheets coupled with CGF were put subcutaneously in immunocompromised mice for 8 weeks to explore their regenerative characteristics in vivo.ResultsCCM dose dependently enhanced the migration, proliferation, and odonto/osteogenic differentiation of PDLCs and SCAPs. CCM alleviated LPS-inhibited odonto/osteogenic differentiation of PDLCs and SCAPs as well as the LPS-induced up-regulation of inflammatory cytokines. In vivo, the newly regenerated tissue and microvessels formed by PDLCs and SCAPs were significantly increased under the induction of CGF. SCAPs mainly regenerated pulp/dentinlike tissues and a large number of microvessels, whereas PDLCs mainly formed bone/cementumlike structures.ConclusionsOverall, PDLCs excelled in cell proliferation, migration, and osteogenic differentiation, whereas SCAPs outperformed PDLCs in terms of angiogenic and odontogenic differentiation. The biological differences between PDLCs and SCAPs provided a possible theoretical basis for the formation of bone/cementum/periodontal ligament–like tissues after cell-free regenerative endodontic therapy.     

兔牙髓干细胞与Pluronic F-127嵌段共聚物的体外相容性

目的探讨牙髓干细胞（DPSC）与Pluronic F-127水凝胶生物相容性。 方法酶解组织块法获得DPSC,镜下观察细胞形态。制备20%、25%、30%（w/v）的Pluronic F-127水凝胶,扫描电镜（SEM）观察水凝胶支架空间形态,检测支架材料的溶胀率,凝胶化时间。用不同浓度Pluronic F-127水凝胶包封DPSC进行三维培养,并以普通培养皿的二维培养作为对照,镜下观察细胞生长情况。培养第1、3、5、7天通过噻唑蓝（MTT）法检测支架对DPSC增殖的影响。将最佳浓度的Pluronic F-127用于包封DPSC,常规矿化液诱导14 d进行茜素红、甲苯胺蓝染色、实时荧光定量聚合酶链反应（PCR）检测成骨相关骨桥蛋白（OPN）、Ⅱ型胶原,以评价Pluronic F-127对DPSC成骨及成软骨分化的影响。数据分析采用单因素方差分析。 结果成功分离并纯化DPSC,细胞在支架内生长良好;MTT结果显示：第1天各组间差异无统计学意义;第3天,20% Pluronic F-127组细胞增殖A标准值（0.774 ± 0.095）显著高于其他培养组（A_对照= 0.353 ± 0.096、A_{25% PF}= 0.559 ± 0.053、A_{30% PF}= 0.532 ± 0.093）,差异有统计学意义（F= 15.993,P= 0.000）;第5天时,20% Pluronic F-127组细胞增殖A标准值（0.554 ± 0.510）显著高于其他培养组（A_对照= 0.260 ± 0.097、A_{25% PF}= 0.353 ± 0.049、A_{30% PF}= 0.212 ± 0.049）,差异有统计学意义（F= 20.821,P= 0.000）。成骨及成软骨诱导后茜素红及甲苯胺蓝染色呈阳性,对照组呈阴性。实时荧光定量PCR显示,三维诱导组mRNA相对表达水平显著高于其他培养组,差异有统计学意义（F_OPN= 65.576,P_OPN= 0.000;F_COL-2= 38.382,P_COL-2= 0.000）。 结论20% Pluronic F-127适合DPSC的培养,并可支持其生长及分化。Pluronic F-127可作为DPSC的生物载体,有望成为理想的组织工程支架材料。