脂多糖改变牙髓干细胞的生物学特性

背景:龋病发生时,包括细菌在内的各种刺激沿牙本质小管传导至牙髓,牙髓组织中的牙髓干细胞受到刺激后增殖迁移至受损的牙本质下方,形成修复性牙本质以补充和修复受损组织。在此过程中,脂多糖作为细菌的主要毒力因子,是否可以影响牙髓干细胞增殖、迁移及成牙本质向分化等生物学行为,还有待研究。目的:观察脂多糖对牙髓干细胞增殖能力、迁移能力和成牙本质向分化能力的影响。方法:组织块酶消化法培养牙髓干细胞,给予0,0.1,1,10 mg/L脂多糖刺激后,采用MTT法检测牙髓干细胞增殖情况,划痕实验和Transwell实验检测牙髓干细胞的迁移能力;给予1 mg/L脂多糖和矿化诱导液刺激21 d后,茜素红染色检测细胞矿化结节形成能力,RT-PCR检测成牙本质相关基因的表达。结果与结论:①0.1,1,10 mg/L脂多糖组的吸光度值在第1,3,5,7天4个时间点均低于0 mg/L脂多糖组(P<0.01),迁移能力均高于0 mg/L脂多糖组;②牙髓干细胞矿化诱导21 d后,1 mg/L脂多糖刺激组所形成的矿化结节数量和面积明显小于0 mg/L脂多糖组(P<0.01),成牙本质相关基因OCN、BSP、ALP表达量显著低于0 mg/L脂多糖组(P<0.01);③结果表明,脂多糖刺激牙髓干细胞后其增殖能力和成牙本质向分化能力降低,迁移能力明显增强。     

骨再生过程中炎症因素与牙髓干细胞的双向作用

背景：牙髓干细胞具有多向分化的优良特性,其中成骨分化潜能在骨组织工程和再生治疗中有较好的前景,而炎症因素与其关系密切。目的：综述骨再生过程中炎症因素与牙髓干细胞成骨分化双向作用的研究进展。方法：在PubMed、中国知网和万方数据库中进行检索,中文检索词为“牙髓干细胞、炎症、成骨分化、骨再生”;英文检索词为“dental pulp stem cell*,dpsc*,inflam*,osteogenic differentiation,ossification,osteogenesis,bone formation”,分别检索2012-2022年发表的相关文献,最终纳入76篇进行综述分析。结果与结论：(1)牙髓干细胞作为牙源性间充质干细胞,有着众人熟知的多向分化特性,其中成骨分化潜能是骨组织工程的研究热点。(2)炎症因素不论是作为细胞所处的微环境、可调节的免疫炎症反应、抑或是需要再生修复的炎症性骨组织缺损疾病,都与牙髓干细胞介导的骨再生有着密切的关联,近年来也不乏相关的研究。(3)文章选取了近十年以来相关的文献报道,发现即使是发炎牙髓组织来源的炎症牙髓干细胞仍然保留一定的成骨分化潜能,而进...     

转化生长因子β3诱导人乳牙牙髓干细胞向成牙本质样细胞的分化

背景：转化生长因子β3与肝素联合作用后对人乳牙牙髓干细胞的增殖和矿化能力的作用目前仍有待研究。目的：探讨转化生长因子β3对人乳牙牙髓干细胞向成牙本质样细胞分化的作用。方法：采用酶消化法将人乳牙牙髓分离培养,获得人乳牙牙髓干细胞;对体外培养的第3代人乳牙牙髓干细胞单独加入25 μg/L重组转化生长因子β3、10 U/mL肝素,或者二者联合进行培养;通过Q-PCR和Western-blotting方法,分别检测乳牙牙髓干细胞中牙本质涎磷蛋白基因及牙本质涎蛋白表达的情况;通过碱性磷酸酶试剂盒检测乳牙牙髓干细胞碱性磷酸酶活性的改变。结果与结论：乳牙牙髓干细胞在诱导体系中生长状态良好。25 μg/L转化生长因子β3+10 U/mL肝素联合作用组的碱性磷酸酶活性明显增强,与转化生长因子β3单独作用组、肝素单独作用组以及对照组相比差异有显著性意义(P < 0.01);转化生长因子β3+肝素联合作用组的茜素红染色呈强阳性,Q-PCR和Western-blotting结果均显示,转化生长因子β3+肝素联合作用组的牙本质涎磷蛋白mRNA和蛋白表达均明显升高。结果可见在转化生长因子β3与肝素联合作用的诱导下,可促进乳牙牙髓干细胞分化为成牙本质样细胞。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

牙髓干细胞成牙及成骨向分化调控方法的研究进展

牙髓干细胞(DPSC)是一种位于牙髓腔内,具有较强的自我更新能力和多向分化潜能的间充质干细胞,在再生医学中有着十分良好的应用前景。本文介绍了化合物诱导分化、物理方法诱导分化和支架及表面形貌诱导分化等调控方法与途径,并分析提出了不同调控方法的优势与不足,为牙髓干细胞成牙本质及成骨向分化调控的相关研究提供参考。     

牙髓干细胞在再生医学中的应用研究与进展

BACKGROUND:Dental pulp stem cells are characterized by multi-lineage differentiation and proliferation abilities and are easy to obtain, so they are becoming an issue of concern in regenerative medicine. OBJECTIVE:To provide clues and direction for further study by analyzing progress of domestic and overseas research on dental pulp stem cells, and summarizing their application in regenerative medicine. METHODS:The “dental pulp stem cell, regenerative medicine, tissue engineering” in Chinese and English served as the search terms to search articles related to dental pulp stem cells and regenerative medicine, published from 2000 to 2015 in Medline, PubMed, CNKI, Wanfang and Cqvip databases. Totally 46 articles were selected for overview.  RESULTS AND CONCLUSION:Dental pulp stem cells, which hold the capacity of self-renewal and multi-lineage differentiation, are relatively easy to obtain, and exhibit a great potential in regenerative medicine. The research of dental pulp stem cells in repairing bone defects has entered the clinical trial phase, but the research of cell differentiation into other tissues is still in basic trial phase and needs further development.     

FGF8辅助牙源性上皮诱导hDPSCs分化为成牙本质细胞及牙髓细胞

目的:研究成纤维细胞生长因子8(FGF8)对成人牙髓干细胞(hDPSCs)定向分化为成牙本质细胞及牙髓组织的影响。方法:首先分离、克隆培养hDPSCs,通过流式细胞术检测细胞表面标志物鉴定hDPSCs;矿化液中添加50μg/L的FGF8诱导hDPSCs分化,通过real-time PCR检测分化后的细胞中牙本质涎磷蛋白(DSPP)、碱性磷酸酶(ALP)、骨涎蛋白(BSP)和核心结合因子α1(Cbfa-1)在mRNA水平的表达;E11.5小鼠牙源性上皮联合FGF8与hDPSCs细胞团重组,再将组织块种植于裸鼠肾囊膜下培养,通过DNA原位杂交鉴定成牙本质细胞及牙髓细胞的来源。结果:成功分离培养hDPSCs,其表面标志物CD29和CD90呈阳性表达;经FGF8诱导的hDPSCs形成较明显的矿化结节,并且牙本质特异性蛋白DSPP、BSP及Cbfa-1表达量上调;E11.5小鼠牙源性上皮联合FGF8可以诱导hDPSCs分化为成牙本质细胞及牙髓细胞。结论:FGF8能够辅助牙源性上皮定向诱导hDPSCs分化为成牙本质细胞及牙髓细胞,并形成牙本质及牙髓腔结构。     

牙髓干细胞在组织工程及再生医学中的应用研究进展*

牙髓干细胞是源自于牙髓组织的一种成体干细胞,具有多向分化、高度增殖潜能,免疫调节能力和旁分泌作用,已成功用于牙齿、骨、神经、肌肉、角膜等组织重建及再生,呈现出良好的临床应用前景。现就牙髓干细胞的生物学特性、组织工程及再生医学中的应用、存在的问题及未来的研究方向作简要综述。     

牙髓再生组织工程中的细胞共培养体系

背景：常规根管治疗去除所有牙髓组织会导致牙的生理功能和组织再生能力丧失,体外培养牙髓干细胞并使之形成牙髓样组织,再移植入髓腔内成为了理想的牙髓再生治疗方法。目的：汇总阐述通过共培养体系诱导牙髓干细胞形成牙髓样组织的研究进展,为牙髓组织再生的干细胞治疗方法提供思路。方法：第一作者于Pub Med、中国知网和万方数据库检索时限为2022年5月以前发表的相关文献。英文检索词为“dental pulp regeneration,dental pulp stem cell,co-culture,tissue engineering,signaling pathway”,中文检索词为“牙髓再生、牙髓干细胞、共培养、组织工程、支架、信号通路”,纳入67篇符合标准的文献进行总结阐述。结果与结论：（1）共培养体系由细胞主体和组合细胞通过不同的组合方式构成。（2）现阶段共培养体系组合方式可分为直接共培养与间接共培养2种,生物支架材料的介入、培养条件的改变等作用又可将共培养结局分为二维和三维再生组织。（3）直接共培养通过细胞间接触构建生理性的细胞外基质以及利于干细胞增殖分化的微环境。（4）间接共培养解决了组...     

牙乳头细胞对大鼠牙髓干细胞中Notch信号的影响

目的探讨大鼠牙乳头细胞对牙髓干细胞增殖作用的影响过程中,相关牙齿发育信号通路的机制。方法原代培养大鼠牙髓干细胞和牙乳头细胞,建立牙髓干细胞和牙乳头细胞的分层共培养体系。共培养5d后,应用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot方法检测Notch信号通路中Notch2、Hes1 mRNA与蛋白的表达。结果 RT-PCR和Western blot结果显示牙髓干细胞和牙乳头细胞分层共培养组中Notch2、Hes1 mRNA和蛋白表达水平较单纯牙髓干细胞培养组显著增强(P<0.01)。结论牙乳头细胞促进大鼠牙髓干细胞增殖可能与牙乳头细胞促进牙髓干细胞中Notch信号分子的表达有关。     

尼古丁抑制人牙髓干细胞增殖和分化

目的探讨尼古丁的刺激对人牙髓干细胞增殖、分化的影响。方法培养人牙髓干细胞,流式细胞计量术鉴定细胞表面抗原;用不同浓度的尼古丁(10-4、10-3和10-2 mol/L)刺激牙髓干细胞,培养0、1、2、3和4 d后,CCK8法检测细胞增殖能力;茜素红染色法检测细胞分化过程中矿化结节形成,RT-qPCR和免疫印迹(Western blot)检测牙本质涎磷蛋白(DSPP)、碱性磷酸酶(ALP)、骨桥素(OPN)及细胞外信号调节激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、p38(p-ERK、p-JNK、p-p38)等MAPK通路相关蛋白表达。结果培养第3、4天时,与对照组相比,尼古丁刺激时A值显著降低(P<0.05);与对照组相比,尼古丁刺激时矿化结节形成数、DSPP、ALP、OPN mRNA和蛋白、p-ERK、p-JNK、p-p38蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论尼古丁抑制人牙髓干细胞增殖、成骨分化能力。     

改良酶消化法分离培养人乳牙牙髓干细胞

背景：乳牙牙髓干细胞具有极强的增殖活力,可以在短期内获得组织工程需要的细胞量。 目的：比较传统酶消化法和改良酶消化法获取人乳牙牙髓干细胞的成功率及生物学特性。 方法：取无龋滞留乳切牙12 颗,随机数字表法均分为两组,分别应用传统酶消化法和改良酶消化法分离获取乳牙牙髓细胞,在不同代次细胞中检测细胞扩增天数、收获量、生长曲线、倍增时间、克隆形成率、细胞表面特异标记物STRO-1、CD146、CD34 和CD45 的表达。细胞成骨、成脂诱导分化能力及通过检测碱性磷酸酶和牙本质涎蛋白表达水平,判定细胞牙向分化潜能。 结果与结论：两组细胞生长曲线,扩增天数、细胞收获量及细胞倍增时间相比,差异有显著性意义(P <0.05);牙向分化实验结果显示,改良酶消化法碱性磷酸酶和牙本质涎蛋白较传统酶消化法和对照组而言呈强阳性表达。然而,两组在克隆形成率、细胞表面特异标记物及多项诱导分化等方面差异无显著性意义(P > 0.05)。说明改良酶消化法与传统酶消法相比,可在较短时间内完成同源乳牙牙髓干细胞体外扩增培养,可为牙齿再生治疗提供高质量种子细胞,是乳牙牙髓干细胞体外培养的可靠方法。     

儿童乳牙牙髓干细胞顺硬度基质表面延展和向牙本质分化的潜能

文题释义： 组织相容性：是一组被称为人类白细胞抗原(HLA)的基因具有相同或足够相似的等位基因的特性。与整个器官、组织或干细胞移植有关的主题最相关。人类6号染色体6p21.3处每个HLA位点存在大量等位基因,这些基因是共显性表达的,意味着每个个体都表达每个遗传的等位基因,包括父系和母系,导致每个个体都有不同类型的MHC蛋白的混合物。一个人的HLA等位基因的相似或差异,以及MHC蛋白与另一个人的相似或不同,是使组织相容或不相容的原因。 牙髓干细胞：2000年GRONTHOS等发现一种与骨髓间充质干细胞有着相似的免疫表型及形成矿化结节能力的梭形成纤维状细胞。这类细胞可自我更新和多向分化,并有着较强的克隆能力,经过不同细胞因子的诱导,能够分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、血管内皮、肝、神经等细胞系类型,在牙组织工程中具有重要研究价值。 背景：牙髓干细胞在适宜诱导条件下能够向牙本质分化,是牙齿组织工程的重要种子细胞。然而,以往所使用的诱导剂多为化学制剂,不利于体内应用。近来有报道称间充质干细胞能够顺材质硬度分化,这种由物理特性诱导的细胞分化研究报道较少。 目的：观察人源性乳牙牙髓干细胞在硬介质表面的延展特点及向牙本质分化潜能,为牙组织工程提供参考。 方法：原代分离培养和鉴定儿童自然脱落的乳牙牙髓干细胞;使用低熔点琼脂糖配制弹性模量为(9.12±0.94),(27.18±3.55),(59.37±4.05)和(86.45±5.33) kPa 4个梯度的固体凝胶基质,二维克隆形成实验和划痕实验检测第4代乳牙牙髓干细胞在上述硬基质表面的延展能力,Western blot方法检测牙本质基质蛋白1、牙本质磷蛋白、牙本质涎蛋白的表达。 结果与结论：当人乳牙牙髓干细胞接种于极低和低等硬度凝胶介质表面时,乳牙牙髓干细胞几乎均以边缘整齐的细胞克隆存在,很少见细胞平铺和延展现象;但是当将其接种于中等和高等硬度凝胶介质表面时,乳牙牙髓干细胞克隆边缘则表现出明显的平铺和延展,表现为细胞胞体变大,细胞边缘外伸明显。相似的现象也经细胞划痕实验所验证。人源性乳牙牙髓干细胞在中等和高等弹性模量介质表面培养时,表达较高水平的牙本质基质蛋白1、牙本质磷蛋白、牙本质涎蛋白。结果表明,人源性乳牙牙髓干细胞随着培养基质硬度的增加其延展性及成牙本质分化能力逐渐增强,为未来牙组织工程提供方法借鉴。 ORCID: 0000-0002-5640-4472(刘晓智) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

牙髓干细胞培养及分化的研究进展

干细胞是未分化的细胞,具有自我更新、高度增殖及多向分化等特性。牙髓干细胞(dental pulp stem cell,DPSC)不仅具有干细胞的上述特性,而且具有取材方便、易于培养、易于冷藏等优点。本文就DPSC与其他三种干细胞在培养多向分化潜能、分化诱导因素、向诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cell,i PSC)的分化潜能以及在组织工程学中的应用进行比较,并讨论DPSC的培养及分化优势。     

Human dental pulp stem cells and hormesis

This paper represents the first assessment of hormetic dose responses by human dental pulp stem cells (hDPSCs) with particular emphasis on cell renewal (proliferation) and differentiation. Hormetic dose responses were commonly reported in this model, encompassing a broad range of chemicals, including principally pharmaceuticals (e.g., metformin and artemisinin), dietary supplements/extracts from medicinal plants (e.g., berberine, N-acetyl-L-cysteine, and ginsenoside Rg1) and endogenous agents (e.g., ATP, TNF-α). The paper assesses mechanistic foundations of the hDPSCs hormetic dose responses for both cell proliferation and cell differentiation, study design considerations, and therapeutic implications.     

Effect of cyclic uniaxial compressive stress on human dental pulp cells in vitro

Purpose: Teeth are exposed to various forces during functional and parafunctional movements. These processes inevitably affect the dental pulp, and the mechanism of these influences has been the subject of many previous studies using different apparatuses and obtaining different results. In this study, we aimed to investigate the effects of compressive stress on the proliferation and differentiation of human dental pulp cells (hDPCs).

Materials and Methods: A four-point bending strain system was adopted to apply low-density cyclic uniaxial compressive stress (2000 microstrain, 0.5 Hz) to hDPCs for 1.5, 3, 6, 12, and 24 h. The cell cycle progression and mRNA expression of differentiation-related genes (BMP2, ALP, DMP1, DSPP, COL I) were then examined to investigate the proliferation and differentiation of hDPCs.

Results: The results showed that cyclic compressive stress changed the morphology of hDPCs after 12 and 24 h of mechanical loading; cell cycle progression was promoted, especially in the 24-h group (p < 0.05). The expression of BMP2 was significantly upregulated after 3 and 6 h of mechanical loading but declined in the 12- and 24-h groups, whereas the expression levels of DMP1 and DSPP were significantly upregulated in the 12- and 24-h loading groups (p < 0.05).

Conclusions: Dental pulp cells were sensitive to compressive stress, especially after 12 and 24 h of applied force. Proliferation and odontogenic differentiation were significantly promoted in this in vitro model.     

Osteogenic differentiation of dental follicle stem cells

Background: Stem cells are defined as clonogenic cells capable of self-renewal and multi-lineage differentiation. A population of these cells has been identified in human Dental Follicle (DF).Dental Follicle Stem Cells (DFSCs) were found in pediatric unerupted wisdom teeth and have been shown to differentiate, under particular conditions, into various cell types of the mesenchymal tissues.Aim: The aim of this study was to investigate if cells isolated from DF show stem features, differentiate toward osteoblastic phenotype and express osteoblastic markers.Methods: We studied the immunophenotype of DFSCs by flow cytometric analysis, the osteoblastic markers of differentiated DFSCs were assayed by histochemical methods and real-time PCR.Results: We demonstrated that DFSCs expressed a heterogeneous assortment of makers associated with stemness. Moreover DFSCs differentiated into osteoblast-like cells, producing mineralized matrix nodules and expressed the typical osteoblastic markers, Alkaline Phosphatase (ALP) and Collagen I (Coll I).Conclusion: This study suggests that DFSCs may provide a cell source for tissue engineering of bone.