硫化氢在模拟正畸力作用下对牙周膜细胞Runx2表达的影响

目的 模拟正畸力作用下,观察不同浓度硫化氢(Hydrogen Sulfide,H2S)对人牙周膜细胞成骨相关因子Runx2表达的影响.方法 对人牙周膜细胞分别施加5％循环张力0、6、12、24、48h,通过Real-time PCR及Western blot检测成骨因子Runx2的基因及蛋白表达;观察加力与不加力时不同浓度H2S对Runx2基因表达的影响.并通过Western blot检测p38-MAPK信号蛋白的变化.结果 加力后Runx2基因表达升高,在加力24 h时最高;不论加力与否,H2S浓度为50 μM时促进成骨因子Runx2升高作用最明显;加力24 h,H2S浓度为50 μM时,检测信号蛋白p38-MAPK磷酸化水平明显升高.结论 在模拟正畸力作用下,H2S可引起人牙周膜细胞成骨因子Runx2表达升高,并且p38-MAPK信号通路参与H2S引起人牙周膜细胞成骨因子Runx2表达升高这一过程.     

p38信号通路在牙周膜细胞成骨分化中的调控作用

目的 研究p38信号通路在人牙周膜细胞成骨分化中的调控作用。 方法 体外培养人牙周膜细胞,取第三代细胞进行成骨诱导培养,实验组加入p38信号通路抑制剂(SB203580),诱导培养4周后通过定量PCR和茜素红染色检测其成骨能力。 结果 成骨诱导可促进牙周膜细胞中p38的磷酸化（p-p38）。抑制p38的磷酸化可降低成骨标记物Runx相关基因（Runx2）、碱性磷酸酶（ALP）、骨桥蛋白（OPN）和骨钙素（OCN）的表达,减少钙结节形成。 结论 p38信号通路在体外培养的牙周膜细胞成骨分化中具有重要的调控作用。     

Endogenous hydrogen sulfide is involved in osteogenic differentiation in human periodontal ligament cells

ObjectiveEndogenous hydrogen sulfide (H₂S) has recently emerged as an important intracellular gaseous signaling molecule within cellular systems. Endogenous H₂S is synthesized from l-cysteine via cystathionine β-synthase and cystathionine γ-lyase and it regulates multiple signaling pathways in mammalian cells. Indeed, aberrant H₂S levels have been linked to defects in bone formation in experimental mice. The aim of this study was to examine the potential production mechanism and function of endogenous H₂S within primary human periodontal ligament cells (PDLCs).DesignPrimary human PDLCs were obtained from donor molars with volunteer permission. Immunofluorescent labeling determined expression of the H₂S synthetase enzymes. These enzymes were inhibited with D,L-propargylglycine or hydroxylamine to examine the effects of H₂S signaling upon the osteogenic differentiation of PDLCs. Gene and protein expression levels of osteogenic markers in conjunction with ALP staining and activity and alizarin red S staining of calcium deposition were used to assay the progression of osteogenesis under different treatment conditions. Cultures were exposed to Wnt3a treatment to assess downstream signaling mechanisms.ResultsIn this study, we show that H₂S is produced by human PDLCs via the cystathionine β-synthase/cystathionine γ-lyase pathway to promote their osteogenic differentiation. These levels must be carefully maintained as excessive or deficient H₂S levels temper the observed osteogenic effect by inhibiting Wnt/β-catenin signaling.ConclusionsThese results demonstrate that optimal concentrations of endogenous H₂S must be maintained within PDLCs to promote osteogenic differentiation by activating the Wnt/β-catenin signaling cascade.     

炎症微环境下芦丁对牙周膜干细胞成骨分化能力的影响

目的 研究芦丁（rutin）对炎症微环境下牙周膜干细胞成骨分化能力的影响。方法 采用有限稀释法分离纯化获得牙周膜干细胞,采用流式细胞术鉴定牙周膜干细胞。以脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）刺激牙周膜干细胞,建立体外炎症模型。实验分为4组,第1组使用α-MEM培养基培养牙周膜干细胞,第2组使用含有脂多糖的α-MEM培养基培养牙周膜干细胞,第3组在含有脂多糖的α-MEM培养基加入芦丁培养牙周膜干细胞,第4组使用含有芦丁的α-MEM培养基培养牙周膜干细胞。通过碱性磷酸酶染色、碱性磷酸酶活性测试、茜素红染色、RT-PCR以及蛋白免疫印迹等方法检测成骨分化能力的改变。采用SPSS 17.0软件包对数据进行统计分析。结果 CCK-8和碱性磷酸酶活性测试结果显示,10 μmol/L芦丁对炎症状态下牙周干细胞增殖和成骨分化作用最明显。碱性磷酸酶染色和茜素红染色结果显示,10 μmol/L芦丁可以改善炎症微环境下牙周膜干细胞的成骨分化能力。RT-PCR、蛋白免疫印迹结果显示,芦丁可以增强炎症状态下COL1、ALP、RUNX2等成骨基因和成骨蛋白的表达。结论 芦丁可以增强炎症微环境下牙周膜干细胞的成骨分化能力。     

Leptin对人牙周膜细胞骨向分化作用的实验研究

目的探讨瘦素(leptin)对人牙周膜细胞增殖和骨向分化的作用。方法采用酶消化法体外培养人牙周膜细胞,用不同浓度梯度的leptin处理细胞,通过四唑盐(MTT)比色试验和碱性磷酸酶活性测试,检测leptin对细胞体外增殖分化的影响。将人牙周膜细胞与羟基磷灰石/磷酸三钙材料作为复合体,植入BALBc免疫缺陷裸鼠,12周后采用组织学和免疫组化法检测裸鼠体内生成物。结果体外实验leptin对人牙周膜细胞增殖有明显抑制作用,但leptin能促进人牙周膜细胞碱性磷酸酶的活性表达。体内试验中leptin可提高牙周膜细胞生成类骨质的能力。结论 leptin抑制牙周膜细胞的增殖活性,但可明显促进牙周膜细胞骨向分化。     

p38信号通路参与调控上颌突间充质细胞的成骨分化

目的探索p38信号通路在上颌突间充质细胞体外成骨分化中的调控作用。方法取第1代E12.5 d的小鼠上颌突间充质细胞进行成骨诱导培养1周,实验组加入SB203580 （p38磷酸化抑制剂）。通过免疫荧光检测磷酸化p38的表达,通过Brdu标记和免疫荧光检测细胞的增殖能力,通过ALP染色和定量PCR检测成骨标志物的表达。采用SPSS18.0软件包对数据进行统计学分析。结果成骨诱导可促进上颌突间充质细胞中p38的磷酸化（p-p38）。抑制p38的磷酸化,可抑制上颌突间充质细胞增殖,降低成骨标志物ALP、Runx2、OCN和OPN的表达,使ALP染色减弱。结论p38信号通路参与调控体外培养的上颌突间充质细胞的成骨分化。     

乳铁蛋白对人牙周膜细胞增殖迁移分化的影响

目的：观察乳铁蛋白（lactoferrin,LF）对体外培养的人牙周膜细胞（HPDLCs）增殖、迁移和成骨分化的影响。方法：原代培养并鉴定人牙周膜细胞,稳定传代后用 MTT 比色法、Transwell 法及划痕试验检测浓度分别为0、10、20μg／ml 的乳铁蛋白对牙周膜细胞增殖和迁移的影响;矿化条件下,0、10、20μg／ml 的乳铁蛋白作用牙周膜细胞后,茜素红染色法和实时荧光定量 PCR 检测矿化能力及成骨相关基因的表达。结果：10、20μg／ml 乳铁蛋白均能促进 HPDLCs 增殖、迁移（P ＜0．05）。10、20μg／ml 乳铁蛋白组矿化结节数量增多（P ＜0．05）,碱性磷酸酶（ALP）、骨钙蛋白（OCN）、骨桥蛋白（OPN）表达量均有升高（P ＜0．05）。结论：乳铁蛋白能够促进人牙周膜细胞增殖、迁移与成骨分化。     

周期性牵张应力作用下KLF5对人牙周膜细胞增殖和成骨分化的影响

目的: 探讨周期性牵张应力(cyclic tensile stress, CTS) 作用下Kruppel样转录因子5 (Kruppel-like factor 5, KLF5) 在人牙周膜细胞 (human periodontal ligament cells, hPDLCs) 中的表达及其对 hPDLCs增殖和成骨分化的影响。方法: 酶解组织块法体外培养hPDLCs,对其施加形变率10%,频率0.5 Hz的周期性牵张应力1、4、8、12、24 h,采用RT-PCR 和Western印迹法检测细胞中KLF5 mRNA和蛋白的表达。转染siRNA（si-KLF5）至hPDLCs沉默KLF5表达,RT-PCR检测KLF5 mRNA的表达。同时,将过表达碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF、FGF2）的pcDNA3.1-FGF2转染至稳定转染si-KLF5的hPDLCs,加力8 h 后,以CCK8法检测各组细胞的增殖活性,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)试剂盒检测ALP活性,RT-PCR检测成骨分化因子Runx2和Osterix的mRNA表达,Western印迹法检测Runx2、Osterix、FGF2、GSK-3β、P-GSK-3β (ser 9)、β-catenin蛋白的表达。采用SPSS22.0 软件包对数据进行统计学分析。结果: 10% CTS刺激呈时间依赖性地诱导hPDLCs中KLF5 mRNA 和蛋白表达。si-KLF5转染可显著抑制10% CTS诱导的hPDLCs的增殖,降低其ALP活性,减少Runx2和Osterix的mRNA和蛋白表达,并抑制FGF2-GSK-3β/β-catenin信号通路的激活;而过表达FGF2可以部分逆转沉默KLF5对hPDLCs增殖和成骨分化的抑制效应。结论: 周期性牵张应力作用下,KLF5通过FGF2-GSK-3β/ /β-catenin信号通路影响人牙周膜细胞的增殖和成骨分化。     

siRNA沉默CPNE7基因表达抑制人牙周膜细胞的增殖及骨向分化

目的:探讨沉默CopineⅦ(CPNE7 siRNA)对人牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,hPDLs)增殖及骨向分化的作用及其可能机制.方法:体外分离培养hPDLs,采用脂质体转染法将沉默CPNE7的质粒pSUPER-CPNE7转染至hPDLs.采用RT-PCR和Western印迹法检测CPNE7的表达,ELISA检测CPNE7 siRNA对NF-κB活性的作用.给予10 μmol/L NF-κB抑制剂吡咯烷二硫代甲酸铵盐(pyrrolidinedithiocarbamic acid ammonium salt,PDTC)预处理hPDLs 30 min,采用CCK8检测CPNE7对细胞增殖的影响,ELISA检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,RT-PCR和Western印迹法检测RUNX2、OSX和OCN的表达.采用SPSS11.0软件包对数据进行统计学分析.结果:hPDLs经转染pSUPER-CPNE7,CPNE7表达下调,有显著性差异(P＜0.05).CPNE7 siRNA显著增强NF-κB的活性.与对照组(CON)相比,CPNE7 siRNA显著抑制hPDLs增殖,下调ALP活性及RUNX2、OSX和OCN的表达,给予PDTC促进hPDLs增殖,增强ALP活性并上调RUNX2、OSX和OCN的表达.结论:CPNE7 siRNA通过NF-κB通路抑制hPDLs增殖和骨向分化.     

经典Wnt信号通路与牙周膜干细胞成骨分化

牙周炎是口腔最常见的疾病之一,累及牙周支持组织,随着疾病的进展将引起附着丧失、牙周袋形成、牙槽骨吸收,最终导致牙齿松动脱落。因被牙周炎破坏吸收的牙槽骨自愈能力十分有限,所以牙周炎的治疗目标是在彻底清除菌斑生物膜的基础上,争取获得较多的牙周组织再生。牙周膜干细胞作为最适宜进行牙周组织再生的细胞,被广泛研究。Wnt信号通路分为经典Wnt通路和非经典Wnt信号通路,为十分复杂而高度保守的通路传导途径。该通路与牙周膜干细胞成骨分化的关系十分密切,牙周膜干细胞的成骨分化又对牙周组织再生有重要意义。该文对经典Wnt信号通路与牙周膜干细胞成骨分化的研究概况作一综述。     

P2X7受体在人牙周膜干细胞成骨分化中的作用

目的：探讨P2X7受体（P2X7 receptor,P2X7r）在人牙周膜干细胞成骨分化中的作用。方法：选取就诊于贵州中医药大学第一附属医院的健康青年患者因正畸需要而拔除的前磨牙为实验材料,分离、培养人牙周膜干细胞（human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs）。取第4代hPDLSCs,分为A、B、C、D 4组,A组用常规培养液培养,B组用成骨诱导液培养,C组用成骨诱导液+100 nmol/L三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）溶液培养,D组用成骨诱导液+100 nmol/L P2X7受体特异性拮抗剂KN-62培养。7 d后,采用茜素红染色观察各组hPDLSCs成骨效果,采用实时荧光定量反转录PCR（RT-PCR）检测各组hPDLSCs成骨相关因子骨钙素（osteocalcin,OCN）、RUNX2 mRNA的表达量,采用RT-PCR检测各组hPDLSCs中P2X7r mRNA表达。采用SPSS 22.0软件包对结果进行统计学分析。结果：茜素红染色结果显示,B组和C组hPDLSCs细胞形态发生显著变化,逐渐由不规则形变为方形,出现灰白色钙化小结节。结节多呈板层状圆形或椭圆形团块,C组灰白色钙化小结节显著多于B组,而A组和D组钙结节量均很少。B、C组hPDLSCs中OCN、RUNX2、P2X7r mRNA表达量显著高于A组（P<0.05）,C组hPDLSCs中OCN、RUNX2、P2X7r mRNA表达量显著高于B组（P<0.05）,D组hPDLSCs中OCN、RUNX2、P2X7r mRNA表达量显著低于B、C组（P<0.05）,D组hPDLSCs中OCN、RUNX2、P2X7r mRNA表达量与A组相比,差异无统计学意义（P>0.05）。结论： P2X7受体在人牙周膜干细胞成骨分化中发挥正调节作用。P2X7受体被ATP激活后,可促进人牙周膜干细胞成骨分化,这为临床上治疗牙周炎提供了新的方向。     

水解罗非鱼胶原促进人牙周膜细胞活力及成骨分化的效应

目的 探讨水解罗非鱼胶原促进人牙周膜细胞活力及成骨分化的作用。方法 制备水解罗非鱼胶原,原代分离培养人牙周膜细胞（hPDL细胞）,分别利用MTT试验和real-time PCR试验检测水解罗非鱼胶原对细胞活力和成骨分化相关基因ALP,COL I,OCN和RUNX2的表达的影响,运用激光共聚焦显微镜观察成骨分化相关蛋白骨钙蛋白的表达,进一步采用western blot技术探讨水解罗非鱼胶原对整合素-ERK信号通路的作用。结果 水解罗非鱼胶原能促进hPDL细胞的增殖,使ALP,COL I,OCN和RUNX2的基因上调,诱导骨钙蛋白的产生,这些生物效应与水解罗非鱼胶原可激活整合素-ERK信号通路有关。结论 水解罗非鱼胶原具有骨诱导性,具有诱导hPDL细胞成骨分化的潜能。     

H2S在模拟正畸力作用下对人牙周膜细胞内ALP表达的影响

目的 研究模拟临床正畸力的张力作用下,人牙周膜细胞内碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)在不同浓度硫化氢(H2S)的刺激下,mRNA及蛋白表达的变化.从而探索气体信号分子H2S调控牙周组织改建的机理,为进一步的临床应用研究打下基础.方法 组织块法原代培养人牙周膜细胞(hPDLCs),传代培养并进行细胞来源鉴定.以不同浓度H2S对hPDLCs处理24 h及采用基底形变加载方式对hPDLCs施加张力1、3、6h,采用qRT-PCR和Western blotting检测hPDLCs内ALP的表达变化.结果 hPDLCs内ALP的mRNA水平和蛋白水平在H2S处理24 h后及张力处理1、3、6h后均升高,且在张力作用下更为明显(P＜0.05).结论 在相对较短的时间段内,H2S可上调ALP的mRNA和蛋白水平的表达.     

低氧对人牙周膜干细胞骨向分化影响的实验研究

基因,如碱性磷酸酶、骨钙素和富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白的表达,从而抑制了人牙周膜干细胞骨向分化.     

人牙周韧带细胞成骨分化的差异表达蛋白质组学研究

目的 获得人牙周韧带细胞诱导成骨分化通路中的调节蛋白,探讨牙周韧带细胞诱导成骨分化的分子机制.方法 应用胶内差异双向电泳结合基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱鉴定等蛋白质组学技术筛选人牙周韧带细胞诱导成骨分化的差异表达蛋白质组.结果 获得人牙周韧带细胞诱导成骨分化7 d的差异表达蛋白质图谱,确认有显著差异的蛋白质斑点61个,质谱鉴定29个蛋白质,包括细胞骨架蛋白及细胞骨架相关蛋白、膜结合蛋白、核蛋白、基质合成、代谢酶和信号传导等蛋白.其中一组细胞骨架蛋白及细胞骨架相关蛋白同时发生改变,与牙周韧带细胞成骨分化早期细胞骨架重组、有丝分裂和细胞迁移等过程紧密相关.结论 建立了人牙周韧带细胞成骨分化早期的差异蛋白质组图谱,为牙周韧带细胞成骨分化的蛋白调控机制进一步研究提供了实验依据.     

姜黄素通过调控Wnt通路改善牙周膜干细胞成骨分化能力

目的:探讨姜黄素对人牙周膜干细胞(PDLSCs)成骨分化的影响。方法:取第4~6代的PDLCs进行实验,用CCK-8实验检测姜黄素对PDLCs增殖活性影响,通过检测碱性磷酸酶(ALP)活性、矿化结节染色以及ALP、OCN和Runx2等成骨相关基因的表达水平来探讨姜黄素对牙周膜干细胞成骨分化能力的影响,同时检测姜黄素对经典Wnt通路及其配体的影响。结果:姜黄素对PDLSCs的增殖能力无影响。与对照组相比较,姜黄素能增加PDLSCs的ALP活性、上调ALP、OCN和Runx2等成骨相关基因的表达、增加矿化结节数量(P<0.05)。姜黄素能阻断Wnt信号通路,但加入Wnt信号通路激动剂(氯化锂)后,PDLSCs的成骨分化能力显著下降。结论:姜黄素能通过抑制Wnt信号通路,增强牙周膜干细胞成骨分化能力。     

ERK/MAPK信号通路在牙周膜干细胞成骨分化过程中的时空效应性变化

目的探讨牙周膜干细胞成骨分化进程中ERK/MAPK信号通路表达水平的变化,以及它对牙周膜干细胞成骨分化的调控作用。方法通过单克隆法获得人源性的牙周膜干细胞,分别用DMEM培养基、成骨诱导培养液处理牙周膜干细胞7、14、21d后收集细胞,提取总蛋白,通过Western Blot的方法检测ERK/MAPK通路的变化;分别用DMEM培养基、成骨诱导液、成骨诱导液+ERK抑制剂U0126处理牙周膜干细胞21d,通过茜素红染色的方法检测PDLSCs的成骨分化能力的改变;并通过分光光度计对茜素红染色结果进行定量分析。结果 DMEM组和成骨诱导组中,牙周膜干细胞胞内磷酸化ERK(P-ERK)的表达水平呈现先上升后下降的趋势,在诱导第14d达到峰值,在21d表达水平下降。在诱导第7d和第14d,成骨诱导组牙周膜干细胞胞内P-ERK/ERK的表达水平比值均高于DMEM组,具有显著统计学差异(P<0.05)。在第21d时,DMEM组牙周膜干细胞胞内P-ERK/ERK的表达水平比值略高于成骨诱导组,但无统计学差异(P>0.05)。ERK的抑制剂U0126的加入抑制牙周膜干细胞的成骨向分化过程中矿化结节的产生。结论 ERK/MAPK信号通路参与牙周膜干细胞的成骨向分化调控,它在牙周膜干细胞成骨分化过程中的表达随着时间的发展呈非线性变化。     

乏氧微环境下机械应力对人牙周膜干细胞成骨分化的影响

人牙周膜干细胞是牙周组织中具有自我更新和多向分化潜能的一类成体干细胞,在特定诱导条件下可以成骨分化。牙周膜处于一个相对乏氧的环境,人牙周膜干细胞在牙周膜中承载着多种机械应力。探讨乏氧环境下机械应力对人牙周膜干细胞成骨分化的影响更接近于体内环境,更有助于获得真实的牙周组织改建的实验室资料。该文对乏氧微环境下机械应力对人牙周膜干细胞成骨分化的影响做一系统性回顾。