经典Wnt通路调节骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞的分化

目的:探讨经典Wnt通路在骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞分化中的作用,以期为临床治疗牙髓损伤提供新策略。方法:用牙胚细胞条件培养液诱导骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞的分化,培养液内分别加入外源性Wnt激活剂Wnt3a/抑制剂DKK-1,检测经典Wnt通路中β-catenin、LEF1、TCF4及成牙本质样细胞特异表达物DSPP、DMP-1变化。结果:骨髓间充质干细胞经Wnt激活剂/抑制剂处理后,胞浆内β-catenin水平明显上升/下降,其下游核内转录因子LEF1、TCF4基因水平明显上升/下降,而细胞内DSPP、DMP-1的表达明显降低/升高。结论:Wnt信号通路抑制骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞分化。     

Apical bud上皮诱导脂肪间充质干细胞向成牙本质样细胞分化的研究

目的:通过体外及体内实验探讨大鼠切牙Apical bud上皮细胞诱导大鼠脂肪来源间充质干细胞向成牙本质细胞分化的能力。方法:分离培养大鼠脂肪间充质干细胞、Apical bud上皮细胞,制备Apical bud上皮条件诱导液并体外对ADSCs诱导7d,通过实时定量PCR方法检测成牙本质关键基因DMP-1及DSPP的表达。制备ADSCs及Apical bud上皮重组细胞团进行大鼠肾被膜下移植,8W后取材,分别采用HE染色、Masson三色法和免疫组化方法对移植生成物进行组织学检测。结果:Apical bud上皮诱导ADSCs后DMP-1及DSPP m R NA表达水平显著高于对照组。体内移植8W后H E染色可见管样牙本质和骨样牙本质样结构,Masson三色法可以观察到有绿色的牙本质样结构,免疫组化检测中CK14染色阳性,DSPP染色阳性。结论:Apical bud上皮细胞在体外能够诱导ADSCs向成牙本质细胞分化,且细胞重组在体内可以构建出牙本质样结构。     

人乳牙牙周膜干细胞的生物学特性研究

目的:体外分离纯化人乳牙牙周膜组织来源的干细胞,研究其生物学特性、表面标记物及多向分化能力。方法:用酶消化法和有限稀释法对正常人乳牙牙周膜组织进行原代培养,并通过免疫细胞化学方法和流式细胞仪对其来源进行鉴定,进而从增殖能力、克隆形成能力和多向分化能力等方面对乳牙牙周膜干细胞的生物学特性进行研究。结果:分离培养获得的人乳牙牙周膜干细胞在形态上与恒牙牙周膜干细胞相似,均为长梭形成纤维细胞样;免疫细胞化学和流式细胞仪分子表型鉴定显示乳牙牙周膜干细胞阳性表达间充质来源的表面标志STRO-1,CD146,CD29和CD90,造血系来源的标志物CD34为阴性;细胞周期,MTT和克隆形成率的检测结果显示,人乳牙牙周膜干细胞的增殖能力强于恒牙牙周膜干细胞;人乳牙牙周膜干细胞在体外诱导条件下可以向骨,脂肪细胞方向分化;同时RT-PCR检测发现,矿化诱导后细胞成骨相关基因(ALP,OCN,Col I)的表达上调,成脂诱导后细胞成脂相关基因(PPAR-γ,C/EBPα)的表达上调。结论:人乳牙牙周膜中确实存在间充质来源的干细胞,并且具有较强的增殖能力和多向分化能力,为牙周组织工程种子细胞提供了新的可能来源。     

不同来源骨髓间充质干细胞成骨能力的比较

目的 比较人不同来源骨髓间充质干细胞(human bone marrow mesenchymal stem cells,hBMSCs)的骨向分化能力,为骨组织工程筛选种子细胞提供一定的理论基础.方法 体外组织块培养法和有限稀释法培养颌骨来源骨髓间充质干细胞(jaw bone-marrow-derived mesenchymal stem cells,JMMSCs);骨髓穿刺法和密度梯度离心法培养长骨来源骨髓间充质干细胞(bone-marrow-derived mesenchymal stem cells,BMMSCs).流式细胞仪鉴定细胞表面抗原标记,成骨分化诱导后茜素红染色检测细胞矿化能力,成骨分化诱导后qRT-PCR及Western Blot检测细胞成骨相关分子:Runx2、1型胶原(Collagen Type 1,COL-1)、OCN.结果 JMMSCs和BMMSCs均阳性表达CD90、CD105,阴性表达CD34、CD14、CD45.成骨分化诱导21 d后,茜素红染色显示JMMSCs矿化能力强于BMMSCs.成骨诱导7 d、14 d、21 d后,JMMSCs成骨相关分子在基因和蛋白水平上均强于BMMSCs.结论 与BMMSCs相比,JMMSCs成骨分化能力较强,颌骨骨髓可能更适于用作骨组织工程的成体干细胞来源.     

口腔组织病理学

大鼠骨髓基质干细胞体外培养及成骨作用的实验研究；核心蛋白聚糖在幼鼠牙齿发育中的定位及意义；人牙源性间充质细胞向成牙本质细胞的诱导分化；张力对成骨样细胞PGE2表达的影响；Cyclin D1反义寡核苷酸对Tca8113／CDDP细胞基因转录表达的影响     

大鼠骨髓间充质干细胞与脂肪间充质干细胞生物学特性的比较

目的:本研究旨在比较同一个体来源的脂肪间充质干细胞(Adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)和骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的生长特点和诱导分化能力。方法:取7～10 d SD大鼠的脂肪和骨髓,体外分离、纯化脂肪和骨髓来源间充质干细胞,分别从细胞形态、生长动力学、表面标志、分化潜能等方面进行鉴定和比较。结果:脂肪间充质干细胞的增殖速度明显大于骨髓间充质干细胞(P<0.05),两种细胞所表达的表面蛋白标志物基本相似,但脂肪间充质干细胞表面蛋白标志CD106呈阴性,而骨髓间充质干细胞CD106呈阳性。在成软骨分化中脂肪间充质干细胞弱表达Ⅱ型胶原,而骨髓间充质干细胞不表达。第5、10、15、20代ADSCs及BMSCs经成骨诱导后茜素红染色均呈阳性且有"矿化"结节形成,碱性磷酸酶活性以第5代最强,随着细胞代次的递增,碱性磷酸酶活性呈递减趋势。结论:ADSCs较BMSCs更易于分离培养及体外扩增,诱导条件下成骨、成脂、成软骨能力较强,适合作为再生医学的种子细胞。     

牙胚细胞条件培养液诱导大鼠胚胎面突外胚间充质细胞向成牙本质样细胞分化

目的：探讨牙胚细胞条件培养液（TGC—CM）在诱导面突外胚间充质细胞向成牙本质样细胞分化中的作用。方法：取妊娠12．5d SD大鼠胎鼠第4代下颌突外胚间充质细胞,在牙胚细胞条件培养液（TGC—CM）的诱导下,通过形态学观察、免疫组化、RT—PCR等方法,探索牙胚细胞条件培养液诱导面突外胚间充质细胞向成牙本质样细胞分化的可能。结果：面突外胚间充质细胞在诱导培养基中生长良好。培养7d,在诱导组中细胞出现核极化,有很长的突起,细胞平行排列。抗牙本质涎蛋白（DSP）呈阳性反应。RT—PCR显示mRNA水平表达成牙本质细胞特异的牙本质涎磷蛋白（DSPP）和牙本质基质蛋白-1（DMP-1）。结论：面突外胚间充质细胞在含有多种细胞因子的TGC—CM的作用下能分化为成牙本质样细胞,能为研究牙齿的分化和发育提供良好的模型和实验依据。     

脂肪来源干细胞诱导分化为成牙本质样细胞的体外培养研究

目的:探讨大鼠脂肪来源干细胞(ADSCs)向成牙本质样细胞分化的可能性.方法:SD仔4只,处死后取腹股沟处脂肪组织.采用细胞体外共培养的方法,在牙胚细胞条件培养液(TGC-CM)的诱导下,通过形态学观察、免疫组化、RT-PCR等方法,观察脂肪来源干细胞向成牙本质样细胞分化的过程.结果:大鼠脂肪来源干细胞在诱导培养基中生长良好.培养7 d,在诱导组中细胞出现核极化,有很长的突起,细胞平行排列.抗牙本质涎蛋白(DSP)呈阳性反应.RT-PCR显示mRNA水平表达成牙本质细胞特异的牙本质涎磷蛋白(DSPP)和牙本质基质蛋白(DMP-1).结论:含有多种细胞因子的TGC-CM能提供较好的微环境,诱导大鼠脂肪来源干细胞向成牙本质样细胞分化,能为组织工程牙体再生提供种子细胞来源和微环境选择.     

软骨上清液与转化生长因子诱导滑膜间充质干细胞向软骨细胞分化的对比研究

目的:对比使用软骨上清液和转化生长因子两种方法诱导滑膜间充质干细胞向软骨细胞分化。方法:分别采用消化法获取SD大鼠滑膜间充质干细胞和软骨细胞。体外扩增。实验组一:通过软骨细胞上清液诱导滑膜间充质干细胞向软骨方向分化。实验组二:通过软骨诱导液(TGF-β1,ITS+ Premix,2-磷酸抗坏血酸等)诱导滑膜间充质干细胞向软骨方向分化。培养21 d后通过形态学、免疫组织化学法检测其生物学特性,RT-PCR检测诱导后产物Ⅱ型胶原RNA含量。结果:2种诱导方法均能诱导滑膜间充质干细胞成软骨细胞方向分化。在形态学可见2组诱导后产物成软骨样结构,呈乳白色,质地韧。免疫组织化学鉴定基质能被Ⅱ型胶原染色,细胞染色呈现棕黄色。RT-PCR结果显示诱导后的微团表达软骨特异性基因Ⅱ型胶原和蛋白聚糖。结论:两组实验组均能诱导滑膜间充质干细胞向软骨方向分化。对比两种实验方法,使用上清液诱导滑膜间充质干细胞向软骨方向分化能力更强。     

组蛋白去甲基化酶Jmjd3对牙髓干细胞成牙本质向分化的影响研究

目的研究组蛋白去甲基化酶Jmjd3对牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)成牙本质向分化的影响。方法原代分离培养DPSCs,用流式细胞术和茜素红染色鉴定DPSCs。体外诱导DPSCs成牙本质向分化不同时间(0、3、5、7、14 d),qRT-PCR检测Jmjd3及成牙本质细胞标志物牙本质涎磷蛋白(dentin sialophosphoprotein,DSPP)、牙本质基质蛋白1(dentin matrix protein1,DMP1)的表达情况。用不同浓度(0、1、10μmol/L)的Jmjd3抑制剂GSK-J4处理DPSCs 14 d,q RT-PCR检测DSPP、DMP1的表达情况。结果原代培养的DPSCs表达间充质干细胞表面标记物CD44、CD29、CD146,体外诱导培养具有成骨分化潜能。DPSCs成牙本质向分化过程中,Jmjd3、DSPP、DMP1表达水平均上调(P<0.05),且可能具有时间依赖性。10μmol/L GSK-J4处理DPSCs可明显抑制DSPP、DMP1的表达(P<0.05)。结论Jmjd3在DPSCs成牙本质向分化过程中发挥正调节作用,且与其去甲基化酶活性相关。     

Expression of mineralization markers in dental pulp cells

There is an increasing interest in the utility of dental pulp stem cells (DPSCs) for dentin regeneration. The mechanisms involved in DPSC differentiation remain poorly understood. The purpose of the study was to investigate the mineralization capacity of human dental pulp cells (DPCs) and identify potential markers for odontoblast differentiation. The isolated DPCs expressed mesenchymal stem-cell markers as shown by flow cytometry and could differentiate in vitro into odontogenic, adipogenic, and chondrogenic lineages. Alkaline phosphatase activity of DPCs elevated over time, with significant upregulation on day 21 in odontogenic induction. Quantitative RT-PCR revealed that osteocalcin, dentin sialophosphoprotein (DSPP), and matrix extracellular phosphoglycoprotein (MEPE) expression also increased time dependently in the induction cultures. In conclusion, we isolated DPCs with stem cell characteristics. MEPE and DSPP showed a similar regulatory pattern of DPCs mineralization. MEPE along with DSPP may be potential odontogenetic differentiation markers.     

高迁移率族蛋白B1在人牙髓细胞成牙本质分化中的表达

目的:检测人牙髓细胞(human dental pulp cells,hDPCs)诱导矿化过程中高迁移率族蛋白B1(high-mobility group box 1,HMGB1)的表达变化,探讨HMGB1在人牙髓细胞损伤修复中的可能作用。方法:组织块法分离培养hDPCs,收集矿化诱导0、3、7、11、14d后hDPCs的mRNA、蛋白质及细胞爬片,实时荧光定量反转录聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白质印迹法(western blot)分别检测HMGB1、牙本质涎磷蛋白(dentin sialophosphoprotein, DSPP)、牙本质基质蛋白1(dentin matrix protein 1, DMP1)及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)的mRNA及蛋白表达水平;并检测ALP活性,免疫荧光检测HMGB1在hDPCs矿化过程中的表达。结果:hDPCs矿化诱导后,DMP1、DSPP、ALP及HMGB1的mRNA表达显著性上调,DMP1、DSPP和ALP的mRNA以及碱性磷酸酶活性在诱导7 d、11 d和14 d后与对照组间差异有统计学意义(P<0.05),HMGB1mRNA在矿化诱导11d和14d后与对照组的差异具有统计学意义(P<0.05)。蛋白印迹法检测示细胞内各矿化标记的蛋白表达均较对照组上调,而细胞内HMGB1的蛋白表达较对照组下调。免疫荧光结果显示hDPCs矿化过程中,HMGB1逐渐从胞核转移至胞浆。结论:在hDPCs诱导成牙本质细胞分化过程中,HMGB1在mRNA水平上与DMP1、DSPP和ALP的表达变化趋势相似,而细胞内HMGB1蛋白水平表达下调,且HMGB1在hDPCs细胞内出现转位,提示HMGB1与hDPCs的成牙本质分化有关,可能在牙髓细胞损伤修复中发挥作用。     

KLF4 promotes the odontoblastic differentiation of human dental pulp cells

Introduction

Krüppel-like factor 4 (KLF4) plays an important role in cytodifferentiation and proliferation. Our previous study showed that KLF4 was specifically expressed in polarizing and elongating odontoblasts. However, the role of KLF4 in odontoblast differentiation was still unknown. The purpose of this study was to investigate the role of KLF4 in odontoblastic differentiation of human dental pulp cells (hDPCs).

Methods

hDPCs were treated with odontoblastic induction medium. Odontoblastic differentiation was determined by the detection of alkaline phosphatase (ALPase) activity and the expression of mineralization-related genes including ALP, dentin sialophosphoprotein (DSPP), and dentin matrix protein-1 (DMP-1). Also, cell proliferation ability was examined by the 5-ethynyl-2’-deoxyuridine (EdU) incorporation assay. Simultaneously, messenger RNA and protein levels of KLF4 were detected. pKLF4-IRES2-EGFP plasmid encoding full-length KLF4 was constructed to overexpress KLF4, and biologic effects of KLF4 on hDPCs were investigated by the evaluation of ALPase activity and the detection of ALP, DSPP, and DMP-1 expression and analysis of cell proliferation ability.

Results

ALPase activity and the expression of odontoblastic differentiation markers progressively increased in hDPCs cultured with odontoblastic induction medium. Meanwhile, the proliferation ability decreased in this procedure; messenger RNA and protein levels of KLF4 increased significantly on day 5 after the odontoblastic induction of hDPCs and kept increasing until day 14. hDPCs showed up-regulated activity of ALPase and the expression of mineralization-related genes, including ALP, DMP-1, and dentin sialoprotein (DSP), after KLF4 overexpression. Besides, the proliferation ability of hDPCs decreased significantly in the KLF4 overexpression group by EdU incorporation assay.

Conclusions

Our findings suggest that KLF4 is able to promote odontoblastic differentiation of hDPCs and inhibit proliferation of hDPCs.     

重组人结缔组织生长因子对牙髓细胞增殖与成牙本质分化的影响

目的：研究重组人结缔组织生长因子（recombinant connective tissue growth factor, rCTGF）对牙髓细胞（human dental pulp cells,hDPCs）增殖及分化的影响。方法：利用不同浓度（0、1、10、100 ng/mL）rCTGF分别处理牙髓细胞,CCK8法检测牙髓细胞增殖情况;茜素红染色和半定量试验检测细胞矿化结节的形成变化,qRT-PCR测定成牙本质分化相关基因DMP-1、DSPP和OC的表达情况,Western 免疫印迹法测定rCTGF刺激牙髓细胞后,ERK1/2信号通路的磷酸化水平。采用SAS 9.3软件包对数据进行统计学分析。结果：高浓度的rCTGF（100 ng/mL）可以促进牙髓细胞增殖;经矿化诱导后,10 ng/mL rCTGF促进牙髓细胞矿化结节形成的效果最好,钙盐沉积量最明显（P<0.05）,成牙本质分化相关基因DMP-1、DSPP的表达显著上调（P<0.05）。Western 免疫印迹结果显示,10 ng/mL rCTGF刺激牙髓细胞后,p-ERK1/2蛋白的表达升高。结论：rCTGF可能通过激活ERK1/2信号通路,促进牙髓细胞的增殖与分化。     

大鼠牙乳头细胞复合微孔滤膜形成牙本质样结构的实验研究

目的 观察SD大鼠牙乳头细胞在复合有转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)的微孔滤膜上形成牙本质样结构的能力,为组织工程化具有一定规则形状的牙本质提供实验依据.方法 取传代培养的第二代SD大鼠牙乳头细胞消化、离心,所得细胞团与复合有TGF-β1的微孔滤膜相结合,体外培养6 d或体内移植2周,观察附合物上细胞生长和硬组织形成情况.结果 体外培养观察到靠近微孔滤膜的牙乳头细胞发生极化,呈高柱状沿滤膜排列,并有细胞突起伸人材料的多孔结构中,牙本质涎蛋白(dentin sialoprotein,DSP)与牙本质基质蛋白1(dentin matrix protein-1,DMP-1)表达阳性;体内移植2周移植物可见管状基质沿滤膜表面沉积,扫描电镜可见厚度基本一致的管状牙本质样结构,DSP、DMP-1在高柱状细胞、管状基质和邻近的牙乳头细胞中均有表达.结论 复合有TGF-β1的微孔滤膜能够有效趋化和诱导成牙本质细胞前体细胞在其表面分化,并均匀分泌基质,矿化形成结构规则的牙本质样结构.     

釉质基质蛋白通过miR-32对乳牙牙髓干细胞成骨与成脂分化的影响

目的:探讨釉质基质蛋白(EMPs)对乳牙牙髓干细胞(SHED)成骨和成脂作用的影响,并探讨其分子机制.方法:采用流式细胞术检测SHED表面抗原CD73、CD146、CD34和CD45的表达.通过OB成骨诱导液诱导SHED,采用茜素红染色检测其成骨分化能力.将SHED分为4组,NC组为无效序列shRNA干扰SHED,EM...     

Tideglusib对LPS刺激的人根尖牙乳头干细胞牙/骨向分化的影响

目的 探讨Tideglusib对LPS刺激的人根尖牙乳头干细胞(stem cells from the apical papilla, SCAPs)的牙/骨向分化的影响。方法 分离培养SCAPs,流式细胞术对SCAPs进行表面分子鉴定,检测Tideglusib对SCAPs细胞增殖是否有影响。通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性和ALP染色筛选Tideglusib促进SCAPs表达ALP活性的最佳浓度。用大肠杆菌脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)模拟炎性微环境刺激SCAPs。采用Western blot及实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, RT-qPCR)等方法检测牙/骨向分化的相关蛋白(OSX、OCN、COL-Ⅰ、DSP、RUNX2)和基因(OSX、OCN、COL-Ⅰ、DSPP、RUNX2)表达变化。结果 CCK-8实验显示：Tideglusib浓度低于50 nmol/L时对细胞增殖无抑制作用;1 nmol/L Tideglusib处理LPS刺...