SHH和bFGF体外诱导人牙髓干细胞向神经细胞分化的研究

目的：研究体外使用音猬因子（SHH）、碱性成纤维生长因子（bFGF）体外诱导人牙髓干细胞（DPSCs）分化为神经细胞的可行性,以优化人牙髓干细胞向神经细胞分化的诱导条件。方法：从因正畸或阻生拔除的第一前磨牙或第三磨牙中提取牙髓,采用酶消化及过滤法得到单细胞悬液,有限稀释法培养分离的原代人牙髓干细胞,并进行克隆化培养,检测间充质干细胞特异性标志物STRO-1的表达。将人牙髓干细胞分别接种于含有不同浓度诱导液,MTT法检测不同时间、两种因子单独或联合对细胞增殖能力的影;免疫荧光法检测抗微管相关蛋白（MAP-2）、神经元烯醇化酶（NSE）、胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）的表达。透射电镜观察诱导前后细胞超微结构。结果：克隆来源细胞的间充质干细胞特异性标志物STRO-1表达阳性。100μg/L音猬因子SHH与20μg/L碱性成纤维生长因子bFGF单独作用促增殖作用最强（P〈0.05）,碱性成纤维生长因子bFGF单独作用各组及对照组均未检测出神经元样细胞。音猬因子SHH作用各组检测到阳性细胞。而100μg/L音猬因子SHH与20μg/L碱性成纤维生长因子bFGF联合增殖和分化作用均优于其它组。透射电镜观察到神经元样细胞表现。结论：100μg/L音猬因子和20μg/L碱性成纤维生长因子联合可以在体外有效诱导人牙髓干细胞分化为神经细胞。     

RA、SHH和bFGF体外诱导人牙髓干细胞向神经细胞分化的研究

目的:研究体外使用全反式维甲酸(all-trans-retinoic acid,RA)、音猬因子(sonic hedgehog,SHH)、碱性成纤维生长因子(fibroblastgrowth factor-basic,bFGF)体外诱导人牙髓干细胞(dental pulp stemcells,DPSCs)分化为神经细胞...     

阿司匹林对人牙髓干细胞体外增殖、分化的影响及分子机制的研究

目的:探讨阿司匹林对人牙髓干细胞(h DPSCs)在体外增殖及分化过程的作用。方法:取体外培养的h DPSCs,加入矿化液和0.005、0.05、0.5、5 mmol/L的阿司匹林为实验组;单独加矿化液为对照组;不加矿化液为空白组。MTT法检测细胞增殖;在矿化液条件下阿司匹林诱导14 d时,茜素红染色观察细胞矿化情况,用western blot检测MAPK信号通路在h DPSCs分化中的作用。结果:0.05、0.005 mmol/L的阿司匹林均可促进h DPSCs增殖,5 mmol/L的阿司匹林则明显抑制h DPSCs的增殖;0.5、0.05 mmol/L的阿司匹林可抑制h DPSCs矿化结节的形成。Western blot结果显示,0.5 mmol/L阿司匹林刺激可抑制p-p38、p-JNK的表达且与作用时间相关,而对p-ERK表达无明显影响。结论:阿司匹林对h DPSCs的作用有剂量依赖性。阿司匹林可能是通过抑制MAPK的p38、JNK信号通路而抑制h DPSCs成牙向分化。     

碱性成纤维细胞生长因子对人体外培养牙髓细胞增殖的影响

目的 探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对体外培养的人牙髓细胞增殖和分化的影响.方法 以常规体外组织块培养法获得牙髓细胞,采用MTT比色测定bFGF对牙髓细胞的影响.结果 bFGF在1～100ng/ml浓度范围内,可促进人牙髓细胞的增殖,与对照组相比差异显著(P<0.01).bFGF最小显效浓度是1ng/ml,而10ng/ml的bFGF促增殖作用最强,与1ng/ml的bFGF相比差异显著(P<0.01),但与100ng/ml的bFGF无显著差异(P>0.05).从第3天起,与对照组相比bFGF对人牙髓细胞有显著的促增殖作用(P<0.01).结论 bFGF能明显促进人牙髓细胞的增殖,在牙髓组织康复治疗中起到重要作用.     

碱性成纤维细胞生长因子对体外培养人牙髓细胞增殖和迁移的影响

目的研究碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）对体外培养人牙髓细胞增殖、迁移活性的影响。方法以常规组织块培养法体外获得人牙髓细胞,实验组分别加入终浓度为1.0、5.0、10.0和50.0ng/ml的bFGF,对照组仅加入等量的空白培养基,采用CCK-8法分别测定450nm下各组光吸收度A值,研究bFGF对牙髓细胞增殖活性的影响;应用Transwell小室培养法,研究bFGF对牙髓细胞迁移活性的影响。结果与对照组相比,bFGF在1.0～50.0ng/ml浓度下可促进牙髓细胞的增殖（P〈0.05）,bFGF最低显效浓度为1.0ng/ml,最佳显效浓度为10.0ng/ml。bFGF在1.0～50.0ng/ml浓度下诱导细胞迁移（P〈0.05）。结论 bFGF可诱导体外培养人牙髓细胞的增殖和迁移,在牙髓牙本质复合体修复中可能发挥重要作用。     

TGF β1和bFGF对鼠口腔黏膜固有层前体细胞的影响

目的探讨转化生长因子B1（TGF-β1）和碱性成纤维细胞因子（bFGF）对大鼠口腔黏膜固有层前体细胞（OMLPPC）的增殖及碱性磷酸酶活性的影响。方法体外扩增培养OMLPPC,利用5ng／mLTGF-β1、10ng／mlbFGF单独及联合作用于OMLPPC,利用MTT方法检测OMLPPC的增殖,利用试剂盒检测其碱性磷酸酶活性,以RT．PCR方法检测各组矿化基因骨钙素（OCN）的表达。结果对细胞的增殖,3d时各组间未见显著性差异;7、14d,bFGF单独作用明显促进细胞的增殖（P〈0．05）,TGF-β1单独作用抑制细胞的增殖（P〈0．05）。TGF-β1＋bFGF组7d时增殖不受影响,14d时增殖变缓。碱性磷酸酶活性检测,对照组及bFGF组各时间点增加均无显著性差异。TGF．131组间7、14d比3d时ALP活性有显著性差异（P〈0．05）。TGF-131＋bFGF组14d时ALP活性显著增强（P〈0．05）。RT—PCR检测OCN结果显示,各组培养14d后,TGF-131组、TGF-β1＋bFGF组表达OCN,对照组、bFGF组未见表达。结论一定浓度的bFGF和TGF-131联合作用,不仅可保证OMLPPCs的增殖,而且能诱导并促进其向矿化方向的分化。     

人牙周膜干细胞体外诱导分化为神经元样细胞的实验研究

目的体外定向诱导人牙周膜干细胞分化为神经元样细胞,探讨人牙周膜干细胞的多向分化潜能。方法体外分离、培养人牙周膜细胞,待细胞达一定量后用有限稀释法进行克隆化培养,筛选鉴定牙周膜干细胞（PDLSC）,用含10 μg/L碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）的预诱导培养液诱导培养24 h,然后换用含5 mmol/L β-巯基乙醇（β-ME）的诱导培养液诱导培养6 h,光镜下观察诱导细胞形态学的改变,免疫荧光、RT-PCR等方法检测鼠抗人神经元特异性烯醇化酶（NSE）、神经丝蛋白（NF）和胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达。同时以未诱导细胞为对照。结果体外诱导培养6 h细胞即发生形态学改变,可看到典型的神经元样细胞;免疫荧光、RT-PCR检测诱导细胞表达神经元细胞特异性标志NSE、NF,未诱导细胞无表达。结论人牙周膜干细胞在体外可以诱导分化为神经元样细胞,具有多向分化的潜能。     

RA、SHH和bFGF体外诱导人牙髓干细胞向神经细胞分化的研究

从因正畸或阻生拔除的第一前磨牙或第三磨牙中提取牙髓,采用酶消化及过滤法得到单细胞悬液,有限稀释法培养分离的原代DPSCs,并进行克隆化培养,检测STRO-1的表达。将DPSCs分别接种于含有不同浓度诱导液,MTT法检测三种因子对细胞增殖能力的影响,免疫荧光法检测微管相关蛋白(microtubule-associated protein-2,MAP-2)、神经元烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)、胶质原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acid protein,GFAP)的表达。     

低氧诱导因子-1α对兔骨髓间充质干细胞成骨作用的实验研究

目的:探索一定浓度的低氧诱导因子-1α对兔骨髓间充质干细胞体外成骨分化的影响。方法:全血培养法培养兔BMSCs,根据不同浓度HIF-1α分为四组:1基础培养2基础培养+50ng/ml 3基础培养+100ng/ml 4基础培养+200ng/ml,三天更换一次培养基,第1天至第7天,用MTT法分析细胞增殖情况,绘制细胞生长曲线。在第7天和第14天进行碱性磷酸酶(ALP)染色及半定量检测。结果:原代兔BMSCs培养10天可见细胞克隆,放射状生长,传代后细胞生长旺盛,长梭形,铺满皿底。MTT检测显示基础培养+100ng/ml组相对其它各组细胞增殖旺盛,第14天时,碱性磷酸酶染色及半定量检测显示基础培养+100ng/ml组促进其表达。讨论:骨替代材料由于没有骨诱导性,成骨能力受到限制,细胞因子可以刺激和诱导细胞增殖、分化,近年研究发现HIF-1α可以促进VEGF的表达,进而影响BMSCs成骨分化,ALP是细胞成骨分化的标志,100ng/ml的HIF-1α组ALP活性增强。结论:100ng/ml的HIF-1α可以促进BMSCs体外分化成骨,为骨缺损修复提供了理论依据。     

牙髓干细胞分化过程中L型钙离子通道羧基末端的表达

目的:探讨牙髓干细胞(DPSCs)分化过程中L型钙离子通道羧基末端的表达。方法:利用酶消化法体外分离、培养大鼠牙髓干细胞;吉姆萨染色法检测大鼠牙髓干细胞的克隆形成能力;神经诱导体系下诱导牙髓干细胞向神经样细胞分化,免疫荧光染色检测细胞分化后胶质纤维酸蛋白(glial fibrillary acidic pro-tein,GFAP)的表达和细胞分化前后L型钙离子通道Cav 1.2及羧基末端的表达。结果:牙髓干细胞的克隆形成能力为每1 000个细胞形成2～17个克隆;免疫荧光染色检测诱导后细胞GFAP表达阳性;免疫荧光染色检测显示:牙髓干细胞分化前L型钙离子通道Cav 1.2羧基末端表达于细胞膜上,细胞分化后羧基末端同时表达于细胞膜上和细胞核中。结论:L型钙离子通道Cav 1.2羧基末端在牙髓干细胞分化过程中发生核转位,羧基末端可能在牙髓干细胞的分化过程中发挥着一定的作用。     

Notch配体Delta1对人牙髓干细胞分化的影响

目的:探讨Notch配体Delta1对体外人牙髓干细胞(dentalpulpstemcells,DPSCs)向成牙本质细胞分化能力的影响。方法:利用逆转录病毒载体建立高表达人Delta1基因的人牙髓干细胞系;实验分三组,正常牙髓干细胞组、转导细胞组及混合组(正常与转导细胞比例为100∶1),分别进行体外分化诱导。倒置显微镜观测各组细胞各生长期出现的时间;VonKossa染色计数各组形成钙化结节数;Westernblot法检测各组细胞牙本质涎磷蛋白表达。结果:与正常牙髓干细胞相比,转导细胞各生长期出现时间明显提前,形成的钙化细胞结节数目显著增加,牙本质涎磷蛋白表达显著升高。结论:Delta1基因转导牙髓干细胞仍保持了体外向成牙本质细胞分化的能力;Notch-Delta1信号与分化诱导因子协同作用可促进人牙髓干细胞向成牙本质细胞分化。     

大鼠牙髓干细胞与牙乳头间充质细胞成牙能力的比较研究

目的:探讨采用牙髓干细胞替代牙乳头间充质细胞进行牙齿再生研究的可行性。方法:分别分离培养6周龄SD大鼠切牙牙髓干细胞(DPSCs)和出生1d的SD仔鼠切牙牙乳头间充质细胞(DPMCs),对上述2种细胞的表面标记、增殖能力、体外矿化能力以及向成牙本质细胞分化能力进行比较。结果:DPSCs与DPMCs均具有较强的增殖能力和矿化能力,体外诱导均有成牙本质细胞特异性标记物DSPP基因表达,体内移植后均能够形成牙本质样结构。结论:DPSCs是一种较为理想的牙胚间充质细胞的替代细胞,在适宜的诱导环境中能够替代DPMCs进行牙齿的再生研究。     

人牙髓干细胞向成牙本质细胞定向分化过程中miRNAs表达谱筛选及鉴定

目的:筛选人牙髓干细胞向成牙本质细胞定向分化过程中差异表达的microRNAs(miRNAs)并进行初步鉴定。方法:体外分离、培养和鉴定人牙髓干细胞,miRNAs芯片筛选牙髓干细胞向成牙本质细胞分化过程中差异表达的miRNAs,并通过TargetScan数据库预测靶基因,实时定量PCR法对结果进行初步鉴定。结果:人牙髓干细胞vimentin、nestin、GFAP和I型胶原4种细胞表型均表达;成脂诱导3周后细胞内有油红O染色阳性脂滴出现;成牙本质诱导可见钙结节形成;基因芯片结果显示,牙髓干细胞向成牙本质细胞分化过程中,发生2倍以上表达变化的miRNAs有6条,其中上调3条,下调3条。通过miRNA靶标预测工具预测靶基因,发现hsa-miR-633和hsa-miR-210有与牙髓干细胞分化相关的靶基因;real time-PCR验证hsa-miR-633和hsa-miR-210表达变化与基因芯片结果相符。结论:人牙髓干细胞经诱导向成牙本质细胞分化过程中miRNAs表达谱具有显著变化,为牙髓干细胞分化机制研究提供了新的提示。     

CD146在人牙髓干细胞中表达的研究

目的:研究CD146在人牙髓干细胞及其诱导分化过程中的表达情况。方法:体外培养人牙髓干细胞,免疫荧光及流式细胞术检测CD146的表达。矿化诱导人牙髓干细胞分化,检测牙本质唾蛋白的表达,从mRNA及蛋白水平检测诱导过程中CD146的表达。结果:免疫荧光及流式细胞术证明人牙髓干细胞中CD146表达阳性。使用矿化诱导液培养人牙髓干细胞,通过检测到牙本质唾蛋白的表达,证明细胞已向成牙本质细胞方向分化;在此诱导过程中,CD146在人牙髓干细胞中的表达逐渐下调。CD146在人牙髓干细胞中有较特异性的表达,有可能作为其特异性标志物。     

体外克隆化传代培养人年轻恒牙牙髓干细胞的研究

目的：观察克隆化传代培养10代以上人年轻恒牙牙髓干细胞的形态及特性。方法：体外分别采用传统传代法和克隆化传代法培养人年轻恒牙牙髓干细胞,流式细胞仪分别检测两种培养方法传代第10代细胞表面抗原stro-1的表达。细胞连续性克隆化传代培养。结果：克隆化传代培养的第10代细胞表面抗原stro-1阳性率高于传统传代培养的细胞（P〈0.05）。所培养的细胞具有干细胞的形态特征,呈集落型生长。目前细胞已稳定传代22代。结论：克隆化传代培养能有效提纯人年轻恒牙牙髓干细胞,细胞能稳定传代20代以上并保持干细胞特性。     

牙髓干细胞、外胚间充质干细胞生物学特陛比较研究

目的：以骨髓间充质干细胞BMSC为参照,从形态学和生长增殖活性等方面对牙髓干细胞DPSC、外胚间充质干细胞EMSC进行观察分析,研究二者的关系,为牙组织工程研究中种子细胞的筛选提供细胞学依据。方法：通过观察原代培养DPSC、EMSC、BMSC的生长情况和细胞形态,检测细胞克隆形成能力,绘制生长曲线,测定细胞增殖率,测定增殖周期等观察比较DPSC,EMSC生物学特性。结果：原代培养的DPSC细胞组成相对单一,EMSC包含有多种间充质类型细胞：EMSC体外增殖形成克隆的能力高于DPSC和BMSC,DPSC的增殖能力较BMSC强,EMSC生长增殖能力较强;DPSC、EMSC处于G1的细胞含量较低,而处于S期的细胞含量较高,细胞处于增殖分化的活跃期。结论：DP—SC、EMSC具有与BMSC相似的间充质干细胞形态;EMSC有可能作为口腔颌面部问充质干细胞的来源,包含有多种间充质类型细胞,细胞增殖能力较强。DPSC作为组织中的专能干细胞,细胞形态均一,细胞增殖能力弱于EMSC。     

牙髓干细胞的研究和应用展望

成体干细胞的研究在组织和器官修复再生中具有重要的意义。近年来，在现代细胞生物学、分子生物学和分子遗传学研究推动下，有关牙髓干细胞的来源、体外培养、细胞表型和功能等研究积极展开，本文将对其研究进展及在牙髓疾病和牙齿再生修复中的应用前景作一综述。     

Isolation and characterization of dental pulp stem cells from a supernumerary tooth

Background: Dental pulp stem cells (DPSCs) were primarily derived from the pulp tissues of primary incisors and permanent third molar teeth, whereas no report to our knowledge has yet been documented on deriving DPSCs from the other tooth types. The aim of this study is to present a novel approach of harvesting stem cells from a supernumerary tooth (a mesiodens). Materials and methods: The pulp tissues from a mesiodens of a 20‐year‐old healthy male patient and the left lower deciduous canine of a healthy 10‐year‐old boy (the positive control) were extracted and cultured for DPSCs, which were examined with stem cells (Oct‐4, Nanog and Rex‐1) and differentiation (Osteonectin and Nestin) markers. Furthermore, DPSCs were directionally differentiated to osteogenic and adipogenic cell lineages. Results: Dental pulp stem cells derived from the mesiodens were capable of differentiating into adipogenic and osteogenic lineages. The mesioden’s DPSCs also expressed stem cell and differentiation markers, which suggested their stem cell origin and differentiation capability. All the aforementioned results for the mesiodens were consistent with those of the DPSCs derived from the positive control. Conclusion: We have demonstrated the feasibility of deriving DPSCs from a usually discarded tissue such as a supernumerary tooth.     

Notch配体Delta-1对人牙髓干细胞体外增殖的影响

目的:探讨Notch配体Delta-1对人牙髓干细胞(dentalpulpstemcells,DPSCs)体外增殖活性的影响。方法:用Delta-1-EGFP重组逆转录病毒感染培养的人牙髓干细胞,获得稳定高表达人Delta-1蛋白的人牙髓干细胞系;利用CFU-F计数、四唑盐(MTT)比色法及流式细胞仪等方法检测Delta-1基因转导人牙髓干细胞的克隆形成率、细胞生长曲线和细胞周期变化。结果:与正常牙髓干细胞相比,Delta-1转导人牙髓干细胞的CFU-F计数为62～89clones/103cell,约为前者的10倍;接种1～7d,转导细胞的活细胞数量增加显著;S期细胞比例及增殖指数,分别从转导前的20.6%和35.8%提高到63.8%和75.7%。结论:Notch配体Delta-1可显著促进人牙髓干细胞的体外增殖,Notch-Delta-1信号转导途径在人牙髓干细胞的自我更新中起重要作用。