糖基化终末产物对人牙周膜干细胞骨向分化能力影响的研究

目的:探讨糖基化终末产物(AGEs-HSA)对人牙周膜干细胞(HPDLSC)骨向分化能力的影响。方法:体外组织块法和有限稀释法克隆化培养牙周膜干细胞,流式细胞仪检测牙周膜细胞表型分子CD44、CD146、stor-1、CD90,对其进行干细胞鉴定,将培养出的牙周膜干细胞与不同浓度的AGE-HSA共同培养,并矿化诱导后茜素红染色观察钙结节形成情况、碱性磷酸酶染色观察ALP活性、实时定量聚合酶链反应(real timePCR)检测成骨基因表达情况。结果:流式细胞仪细胞表型分析CD44、CD146、stor-1、CD90表达呈阳性。成骨诱导21 d后茜素红染色,对照组和实验组均出现不同程度的矿化结节,定量分析显示1、10、100、200μg/mLAGEs组矿化能力均比对照组低,差异均有统计学意义(P<0.05);不同浓度的实验组之间矿化能力均有统计学差异(P<0.05),且随着AGEs浓度的升高,矿化能力逐渐降低。成骨诱导7 d ALP染色比较发现各实验组均比对照组减弱。成骨诱导1周后RT-PCR检测各实验组的成骨基因ALP、Runx-2、Col-1、Runx-2 mRNA表达水平均较对照组低,差异有统计学意义(P<0.05);不同浓度的实验组之间各成骨基因的表达也有统计学差异(P<0.05)。结论:AGEs能抑制HPDLSC的骨向分化,并在一定范围内呈浓度依赖性。     

糖基化终末产物对人牙周膜干细胞骨向分化过程中的Wnt经典信号通路研究

目的 探讨Wnt经典通路相关因子Dickkopf蛋白1（DKK-1）、β-链蛋白（β-catenin）在糖基化终末产物（AGEs）介导的人牙周膜干细胞（hPDLSCs）骨分化过程中的变化。方法 通过体外组织块法和有限稀释法克隆化培养获取hPDLSCs,实验分两组：正常hPDLSCs组（N-hPDLSCs组）和AGEs刺激的正常hPDLSCs组（A-hPDLSCs组）。对2组细胞成骨矿化诱导后行碱性磷酸酶（ALP）和茜素红染色;实时聚合酶链反应（real time PCR）检测成骨基因,以及Wnt经典通路中相关因子DKK-1、β-catenin;Western blot检测相关成骨蛋白、细胞核蛋白β-catenin。结果 成骨诱导后,A-hPDLSCs组ALP染色明显浅于N-hPDLSCs组;茜素红染色A-hPDLSCs组钙化结节少于N-hPDLSCs组;real time PCR与Western blot的结果显示A-hPDLSCs组BSP、ALP、Runx-2的表达都较低,差异有统计学意义（P<0.05）。Wnt经典信号通路中相关因子：A-hPDLSCs组β-catenin表达高于N-hPDLSCs组,A-hPDLSCs组DKK-1表达明显低于N-hPDLSCs组,并且Weston blot显示A-hPDLSCs组核蛋白β-catenin的表达高于N-hPDLSCs组。结论AGEs可以使hPDLSCs骨向分化过程中Wnt经典通路的抑制因子DKK-1下调,细胞核中的β-catenin表达升高,激活了Wnt经典通路,并且抑制了骨分化。     

糖基化终末产物介导的牙周膜干细胞成骨分化过程中Wnt经典信号通路相关作用机制的研究

目的:探讨人牙周膜干细胞(human periodontal stem cells,HPDLSCs)成骨分化过程中在糖基化终末产物(AGE-HSA)介导下Wnt经典通路β-catenin的变化.方法:体外组织块法和有限稀释法克隆化培养牙周膜干细胞,流式细胞仪进行干细胞表型分子鉴定后,根据不同刺激环境随机分为OS组(单纯成骨诱导对照组)、OSA组(成骨诱导液+10 μg/mL AGEs)、OSDKK-1组(成骨诱导液+100 μg/mL DKK-1)、OSA+ DKK-1组(成骨诱导液+ 10 μg/mL AGEs+ 100 ng/mL DKK-1)4组,并进行相应的诱导培养.诱导培养7d后,碱性磷酸酶染色检测ALP活性;RT-PCR检测Wnt经典通路基因3-catenin mRNA以及成骨相关基因Runx2、ALP mRNA的表达变化情况;Western Blot检测细胞核蛋白β-catenin和细胞总蛋白Runx2的表达变化情况.结果:纯化的人牙周膜干细胞各表型分子CD29、CD90、CD146、stro-l均阳性表达,ALP染色结果显示:OSA组颜色最浅,OSDKK-1组颜色最深,OSA+ DKK-1组颜色介于两者之间;RT-PCR及Western Blot结果显示:与OS组相比,OSDKK-1组β-catenin的表达水平明显降低,Runx2、ALP的表达水平明显升高(P＜0.05),表明DKK-1抑制了经典wnt通路,而使HPDLSCs的成骨能力增强;而OSA组β-catenin的表达水平明显升高,Runx2、ALP表达水平明显降低(P＜0.05),表明激活了经典wnt通路,而使HPDLSCs的成骨能力下降;当联合加入AGEs和DKK-1(OSA+ DKK-1组)时,成骨能力与OSDKK-1组相比明显降低,而与OSA组相比明显升高(P＜0.05).结论:在HPDLSCs成骨分化过程中,抑制经典wnt通路可以促进其骨向分化;而10 ng/mL的AGEs可通过激活wnt经典通路从而抑制其成骨分化.     

糖基化终末产物对人牙周膜干细胞增殖及相关基因HSG、cyclinD1表达的影响

目的:探讨糖基化终末产物(AGEs)对人牙周膜干细胞(HPDLSC)增殖能力以及增殖相关基因HSG、cyclinD1的影响。方法:体外组织块法和有限稀释法克隆化培养牙周膜干细胞;成骨、成脂诱导牙周膜细胞,对其进行干细胞鉴定;将培养出的牙周膜干细胞与不同浓度的AGEs 共培养,MTT检测不同浓度下牙周膜干细胞增殖的改变;实时定量聚合酶链反应(real time PCR)检测AGEs刺激后HSG、cyclin D1表达的改变。结果:牙周膜细胞成骨诱导21 d后茜素红染色出现钙化结节;成脂诱导21 d后油红O染色出现脂滴;MTT显示不同浓度的AGEs对HPDLSCs增殖能力的影响有所差别,高浓度(100 mg/L,200 mg/L)明显抑制HPDLSCs的增殖,差异有统计学意义(P<0.05),低浓度(1 mg/L,10 mg/L)对HPDLSCs的增殖能力影响不大,差异无统计学意义;Real time PCR结果显示:AGEs(100 mg/L)刺激3 d后HSG mRNA表达水平较对照组升高、cyclinD1 mRNA的表达水平较对照组降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:高浓度的AGEs能抑制人牙周膜干细胞的增殖并能改变HSG、cyclinD1 mRNA的表达。     

糖基化终末产物对牙周膜干细胞增殖及其Wnt经典信号通路相关基因表达的影响

目的:观察糖基化终末产物(AGEs)对人牙周膜干细胞(HPDLSC)增殖及其Wnt经典信号通路相关基因DKK-1、β-catenin表达的影响。方法:体外组织块法和有限稀释法克隆化培养HPDLSC,并与100μg/mL AGEs共同培养,通过细胞克隆形成率、细胞生长曲线观察AGEs对HPDLSC增殖能力的影响;RT-PCR和Western Blot检测实验组和对照组DKK-1、β-catenin mRNA以及核蛋白β-catenin的表达量。结果:经100μg/mL AGEs刺激的HPDLSC,其克隆形成率、增殖速度以及β-catenin mRNA和核蛋白β-catenin的表达量均明显低于对照组(P<0.05);而DKK-1 mRNA则明显高于对照组(P<0.05)。结论:AGEs能抑制HPDLSC的增殖及其Wnt经典信号通路。     

MiR-34a在牙周膜细胞成骨向分化中的作用

目的:探讨微小RNA-34a在牙周膜细胞成骨向分化中的作用。方法:体外分离培养人牙周膜细胞(hPDLCs),取第3~6代用于实验。首先,对hPDLCs进行成骨诱导液处理,在3、7、14 d后利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测miR-34a基因的表达变化。然后,构建慢病毒载体pCDH-pre-miR-34a和pCDH,将慢病毒载体感染hPDLCs,构建pre-miR-34a过表达细胞模型(hPDLCs/34a)和空载体对照细胞模型(hPDLCs/pCDH),并诱导hPDLCs成骨分化3、7、14和21 d。分析成骨标志基因碱性磷酸酶(ALP)、Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)及骨涎蛋白(BSP)表达变化,ALP活性及钙化结节形成的茜素红染色情况。结果:hPDLCs经成骨分化诱导后, miR-34a基因表达在第3天开始明显升高,并呈逐渐增高趋势,差异均有统计学意义(P<0.001)。与hPDLCs/pCDH组相比,hPDLCs/34a组的ALP活性和茜素红染色均有明显减弱。qRT-PCR结果显示:hPDLCs/34a组的ALP表达量在成骨诱导7 d时较hPDLCs/pCDH组降低(P<0.05);Runx2、OCN及BSP表达量的差异在各时间点基本无统计学意义。结论:在体外条件下,miR-34a抑制人牙周膜细胞成骨向分化。     

USP 12促进循环牵张力作用下人牙周膜干细胞的成骨分化过程

目的:探究泛素特异性蛋白酶12(USP 12)在循环牵张力刺激引起的人牙周膜干细胞(hPDLSCs)成骨分化中的作用.方法:原代培养健康的hPDLSCs,通过成骨、成脂及成软骨诱导分化实验检测其干细胞分化特性.使用循环牵张力刺激hPDLSCs 24 h、48 h、72 h,实时定量PCR、免疫印迹和免疫荧光实验检测USP 12的表达变化,ALP染色检测hPDLSCs的成骨分化,实时定量PCR检测成骨相关因子ALP、OGT、OPN的表达变化.结果:诱导分化试验染色显示本研究使用的原代hPDLSCs具有多向分化潜力.循环牵张力刺激hPDLSCs后,USP 12的表达均呈先升高后降低的趋势.在循环牵张力刺激下hPDLSCs发生成骨分化,ALP、OGT的表达先升高后降低,OPN逐渐升高.结论:USP 12可能促进循环牵张力作用下人牙周膜干细胞的成骨分化.     

USP 12促进循环牵张力作用下人牙周膜干细胞的成骨分化过程

目的:探究泛素特异性蛋白酶12(USP 12)在循环牵张力刺激引起的人牙周膜干细胞(hPDLSCs)成骨分化中的作用.方法:原代培养健康的hPDLSCs,通过成骨、成脂及成软骨诱导分化实验检测其干细胞分化特性.使用循环牵张力刺激hPDLSCs 24 h、48 h、72 h,实时定量PCR、免疫印迹和免疫荧光实验检测USP 12的表达变化,ALP染色检测hPDLSCs的成骨分化,实时定量PCR检测成骨相关因子ALP、OGT、OPN的表达变化.结果:诱导分化试验染色显示本研究使用的原代hPDLSCs具有多向分化潜力.循环牵张力刺激hPDLSCs后,USP 12的表达均呈先升高后降低的趋势.在循环牵张力刺激下hPDLSCs发生成骨分化,ALP、OGT的表达先升高后降低,OPN逐渐升高.结论:USP 12可能促进循环牵张力作用下人牙周膜干细胞的成骨分化.     

微小RNA调控牙周膜干细胞成骨分化的研究进展

牙周炎是一种常见的慢性感染性疾病,可导致牙周支持组织的进行性破坏。牙周膜干细胞具有成骨向分化能力,在牙周组织再生领域中拥有广阔的应用前景。微小RNA(microRNA, miRNA)是长度约18~25个核苷酸的非编码单链RNA,可靶向mRNA 3’非翻译区(untranslated region, UTR),进而导致mRNA降解或抑制mRNA翻译。近年来许多学者都在研究miRNA的成骨调控作用,且多种miRNAs已经被证实参与牙周膜干细胞的成骨调控,本文就目前miRNA调控牙周膜干细胞成骨分化的研究进展作一综述。     

糖基化终产物对人牙周膜细胞自噬的影响

摘要 目的：研究在体外培养坏境下糖基化终产物(advanced glycation end of products,AGEs)对人牙周膜细胞(hPDLCs)发生自噬现象的影响。方法 选取因正畸治疗而拔除的前磨牙,组织块法分离培养人牙周膜细胞,鉴定后传代培养。用不同浓度的AGEs处理hPDLCs,以单纯DMEM完全培养基作为阴性对照组,培养0、1、3、6、9h,透射电镜观察细胞自噬体数量的变化和形态,Western blot、免疫荧光法检测自噬蛋白LC3表达的改变,检测在体外培养坏境下AGEs对hPDLCs发生自噬现象的影响。结果 AGEs处理hPDLFs 0、1、3、6、9 h后,与对照组比较,实验组自噬相关蛋白LC3-Ⅱ的表达显著变化;与0h比较,1h时实验组与对照组自噬水平都明显下降,随时间变化对照组的自噬相关蛋白LC3-Ⅱ无明显改变,实验组在3 h时达到高峰,并随时间变化逐渐降低;3 h时电镜观察和免疫荧光检测到实验组细胞胞浆内自噬体数量增加。结论 AGEs能够提高hPDLFs的自噬水平。     

糖基化终产物对牙周膜成纤维细胞增殖的影响

目的：探讨糖基化终产物在糖尿病牙周病形成中的作用。方法：原代培养牙周膜成纤维细胞,将糖基化终产物修饰的人血清白蛋白及未修饰人血清白蛋白与牙周膜成纤维细胞在体外共同培养,MTT法测定细胞增殖,用碱性磷酸酶测定法测定ALP。结果：糖基化终产物修饰的人血清白蛋白能以浓度依赖的方式抑制牙周膜细胞的增殖（p〈0.05）,而未修饰人血清白蛋白可使细胞增殖,但两种白蛋白均不诱导ALP的表达。结论：糖基化终产物可通过抑制牙周膜成纤维细胞的增殖,降低糖尿病病人牙周组织对损伤的修复能力,导致牙周病。     

糖基化终产物在牙周病中的作用

糖基化终产物(AGEs)是非酶性糖基化反应产生的一组异源性物质.AGEs在糖尿病患者的组织、血浆中蓄积是造成糖尿病慢性并发症原因之一.近年来亦发现AGEs与其受体作用的加强是糖尿病患者牙周病加重的发病机制之一.本文主要就AGEs及其受体在牙周病中的作用和相关机制作一概述.     

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。     

淫羊藿苷促进人牙周膜干细胞增殖及骨向分化的作用

目的 采用体外和体内方法研究淫羊藿苷（ICA）对人牙周膜干细胞（hPDLSCs）增殖及骨向分化的影响。方法 采用体外酶消化组织块法培养hPDLSCs,有限稀释克隆法分离纯化,检测细胞表面标志物以进行鉴定。体外实验：hPDLSCs与1×10-7 mol•L-1 ICA共同培养,用四甲基偶氮唑盐法检测其增殖情况,经碱性磷酸酶（ALP）染色后采用酶联免疫仪检测其骨向分化情况,逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测其成骨基因的表达情况,茜素红染色检测其骨量表达。体内实验：将hPDLSCs和纳米羟磷灰石（nHAC）复合物经1×10-7 mol•L-1 ICA共同诱导培养后,将其植入免疫缺陷小鼠,术后30 d采用组织切片法观察成骨状况。结果 体外实验：1×10-7 mol•L-1 ICA作用于hPDLSCs后,与不含ICA的对照组相比,实验组从培养的第2天开始,hPDLSCs增殖明显;培养3、5、7 d,实验组ALP活性明显升高;培养7 d,成骨基因的相对表达量明显增高;培养14、21、28 d,实验组钙化结节的面积明显大于对照组。体内实验：实验组骨量较对照组明显增加。结论 1×10-7 mol•L-1 ICA可以促进hPDLSCs的增殖及骨向分化,提示采用ICA代替常规生长因子应用于牙周组织工程具有一定可行性。     

Up-regulation of estrogen receptor-beta expression during osteogenic differentiation of human periodontal ligament cells

Background and Objective: Estrogen has been shown to up‐regulate the expression of osteoblastic phenotypes of human periodontal ligament cells via binding to estrogen receptors and may also help periodontal tissue regeneration. However, which subtype of estrogen receptor (α or β) is predominately expressed in human periodontal ligament cells, and how estrogen receptor expression is regulated during the osteogenic differentiation of human periodontal ligament cells, is still unclear. This study aimed to explore the expression and regulation of estrogen receptor subtypes in human periodontal ligament cells and during their osteogenic differentiation. Material and Methods: Human periodontal ligament cells derived from 10 individual age‐matched donors (five male and five female donors) were cultured. Human periodontal ligament cells under osteogenic induction (group M) and the corresponding controls (group C) were harvested on days 7, 14 and 21 for estrogen receptor detection. Results: Both estrogen receptor‐α and estrogen receptor‐β mRNAs were expressed in human periodontal ligament cells from all of the 10 donors. Protein only of estrogen receptor‐β (not of estrogen receptor‐α) was detected and was shown to be located in the nuclei of human periodontal ligament cells. The expression levels of estrogen receptor‐β mRNA and protein from both male and female donors in group M were significantly higher compared with group C during the 21‐d study period. In comparison, the expression level of estrogen receptor‐α mRNA of the donors was not significantly different from that of the controls during osteogenic differentiation and no estrogen receptor‐α protein was detected. Conclusion: The results suggest that estrogen receptor‐β may be the predominant subtype expressed in human periodontal ligament cells and may actively participate in the osteogenic differentiation process of human periodontal ligament cells, both in male and in female subjects.