乳牙牙髓干细胞分化前后的外泌体miRNA筛选研究

目的 分析乳牙牙髓干细胞分化前后的外泌体中miRNA差异表达谱。方法 原代提取乳牙牙髓干细胞,在矿化诱导培养基中进行分化。超速离心法提纯外泌体并进行鉴定;利用miRNA基因芯片检测分化前后的外泌体中miRNA的表达谱,验证差异表达的miRNA,预测其靶基因,进行GO分析和KEGG通路的功能分析。结果 在未分化和分化的乳牙牙髓干细胞的外泌体中共发现215个差异表达的miRNA,最相关的KEGG通路为FoxO、Ras和MAPK等信号通路。GO分析包括多细胞生物的发育和结构形态发生的调控。结论 乳牙牙髓干细胞分化前后的外泌体miRNA可能会参加调控成牙本质向分化过程,为牙髓修复提供了理论依据。     

人牙周膜干细胞的分离培养及鉴定

目的: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,光镜下及HE染色鉴定细胞形态学特征。免疫组化法检测波形蛋白、角蛋白、CD44的表达。成骨诱导法培养人牙周膜干细胞向成骨细胞分化。结果:体外成功分离培养人牙周膜干细胞。角蛋白阴性表达,波形蛋白阳性表达,CD44阳性表达。诱导成骨结果显示人牙周膜干细胞具有潜在的多向分化潜能。结论:人牙周膜干细胞在体外可以诱导分化为成骨样细胞,具有多向分化的潜能。     

microRNA调控间充质干细胞成骨分化的研究进展

间充质干细胞是一类体内广泛存在的多能干细胞,具有多向分化潜能,为多种组织器官提供保护及损伤修复。近年来,间充质干细胞向成骨细胞诱导分化用于治疗骨代谢等相关性疾病已成为热点。microRNA（miRNA）作为生物体内重要的小分子非编码RNA,通过转录后调控影响基因表达,参与各种生命过程。研究显示,多种不同的miRNA在间充质干细胞向成骨分化过程中起着核心调节作用。本文结合相关文献,对miRNA调控间充质干细胞成骨分化的作用及机制归纳总结,以帮助全面了解靶向miRNA治疗骨代谢性相关疾病的潜能。     

微环境下Wnt/β-catenin通路参与牙周膜干细胞骨向分化机制的研究进展

牙周膜干细胞作为牙周组织中的干细胞,具有分化成骨的能力,在牙槽骨修复过程中具有巨大的潜力.Wnt/β-catenin通路在身体发育中起重要作用.目前,已发现多种微环境可通过Wnt/β-catenin通路调节牙周膜干细胞的成骨分化.该文综述Wnt/β-catenin通路在不同微环境中调控牙周膜干细胞成骨分化的过程,为牙周...     

重组人 BMP-2 诱导 C3H10T1/2 间质干细胞定向成骨分化早期基因表达谱分析简

目的 研究间质干细胞早期定向成骨分化基因表达谱,为研究基因对早期成骨定向分化调控机制提供实验基础.方法 分别提取重组人骨形成蛋白2（rhBMP-2）诱导组和对照组C3H10T1/2细胞总RNA,进行扩增标记后,与ArraySTAR小鼠基因芯片杂交,应用生物信息学软件GeneSpring和GATHER对基因芯片数据进行分析.应用STRING在线软件对差异表达基因构建蛋白互作网络并进行网络分析.结果 C3H10T1/2早期成骨分化中,主要富集发育、器官形成等分子功能本体以及细胞因子-细胞因子受体作用信号通路.成骨分化1d和4d均上调表达基因42个,下调表达基因45个.网络分析研究表明：Egfr、Cxcl 12等信号分子参与调控rhBMP-2诱导成骨分化.结论 筛选的差异表达基因和信号分子对早期成骨分化调控具有重要作用,为进一步全面解析早期成骨定向分化提供实验基础.     

张应力作用下小鼠脂肪间充质干细胞骨向分化过程中成骨相关微小RNA表达模式

目的探讨张应力下小鼠脂肪间充质干细胞(ADSCs)骨向分化中成骨相关微小RNA (miRNA)的表达模式。方法将第3代小鼠ADSCs分为实验组和对照组,实验组应用四点弯曲加力仪对ADSCs进行加力,对照组不加力;采用实时定量聚合酶链反应检测成骨细胞转录因子2(Runx2)、碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)及Ⅰ型胶原蛋白(Col1)mRNA在不同时间点的表达;采用基因芯片技术筛选成骨相关miRNA,并检测其在加力进程中的相对表达强度。结果实验组成骨相关基因mRNA水平相对较高;共筛选出5个上调、6个下调的miRNA;张应力刺激的第3天所有miRNA即出现差异性变化,多数miRNA在加力过程中呈持续上调或下调趋势,在第5天时差异性最显著。结论张应力可促进ADSCs骨向分化,成骨相关的miRNA在这一过程中起重要作用。     

微RNA调控骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展

目前,对于大面积骨坏死及骨代谢疾病临床仍没有合适的治疗方法。治疗这些疾病的关键在于如何促进成骨分化,而微RNA(miRNA)作为真核细胞内的特异性调节因子,参与了大量基因的编码,在转录、翻译过程中发挥重要作用,其通过对多种信号通路的调节,促进间充质干细胞的成骨分化和骨再生。同时,miRNA的异常表达也是导致骨质疏松、骨性关节炎等骨代谢疾病的重要因素。由于miRNA数量较多,故其在调节骨代谢过程的作用机制仍不明确,未来需进一步研究,以为骨代谢疾病的特定治疗提供理论依据。     

miR-17对炎症微环境中PDLSCs骨向分化特性的影响

目的探讨体外炎症微环境中,miR-17对牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs骨向分化能力的影响。方法体外有限稀释法克隆化和密度梯度离心法分别培养牙周膜干细胞(PDLSCs)和外周血免疫细胞(PBMCs),并建立PDLSCs与免疫细胞的Transwell共培养炎症微环境体系。使用定量PCR技术检测miR-17的表达,并将PDLSCs转染miR-17模拟物Mimics和抑制剂Inhibitor后进行成骨诱导,ALP染色,定量PCR和Western Blot检测细胞成骨分化的能力。结果共培养组PDLSCs中miR-17表达降低,转染Mimics后共培养细胞成骨分化能力升高,转染Inhibitor后细胞成骨分化能力降低。结论炎症微环境中miR-17可以促进PDLSCs骨向分化。     

骨髓间充质干细胞对软骨诱导分化过程中microRNA调控机制

目的:探讨microRNA(miRNA)在骨髓间充质干细胞对软骨诱导分化过程中的调控机制。方法:以大鼠骨髓中分离出的骨髓间充质干细胞(BMSCs)作为研究对象,用转化生长因子-β_1(TGF-β_1)诱导MSCs软骨分化,利用基因芯片技术检测软骨诱导分化过程中miRNA表达情况,并用实时荧光定量PCR验证;采用SAM软件筛选出软骨诱导过程中差异表达的miRNA。结果:基因芯片技术共筛选出BMSCs向软骨分化过程中9个表达差异miRNA,其中表达上调的共有7个,分别为miR-34a、miR-130b、miR-193b、miR-30a、miR-152、miR-90a、miR-99a;表达下调的共有2个,分别为miR-424、miR-135。选择软骨诱导分化过程中表达明显升高的miR-130b、miR-193b,及表达明显降低的miR-424、miR-135;在原样本中进行实时荧光定量PCR,结果显示实时荧光定量PCR验证结果与基因芯片结果一致,证实了芯片结果真实可信。结论:高表达的miR-34a、miR-130b、miR-193b、miR-30a、miR-152、miR-90a、miR-99a和低表达的miR-424、miR-135共同参与了骨髓间充质干细胞软骨分化的调节过程。     

脂肪干细胞成骨分化的潜在关键基因与信号通路

目的 探讨脂肪干细胞(ADSCs)成骨分化过程相关的关键基因和信号通路.方法 从GEO数据库中下载GSE63754基因芯片数据,利用R语言的Limma软件包筛选出与ADSCs成骨分化过程相关的差异表达基因.针对差异表达基因构建蛋白质互相作用(PPI)网络和转录因子网络.通过cytoHubba插件筛选出与ADSCs成骨分...     

miR-34a对人牙周膜干细胞成骨分化的促进作用及其机制

探讨微小RNA-34a（miR-34a）对人牙周膜干细胞（PDLSCs）成骨分化的影响,并阐明其作用机制。     

年龄因素对牙周膜干细胞增殖和分化能力的影响

目的 评估年龄因素对牙周膜干细胞(PDLSC)增殖、分化能力的影响.方法 选取来源于12位不同的患者因阻生需要拔除的第三磨牙12颗,根据患者年龄分为A组(年龄18～20岁)、B组(年龄45～50岁).分离培养获得PDLSC.MTT检测A、B组PDLSC增殖能力;进行成骨、成脂诱导,并用茜素红染色及油红O染色评价其分化能力;SA-βG染色分析A、B组细胞衰老情况;将A、B组PDLSC成骨诱导7d后进行ALP染色并同时采用Western blotting检测OCN、ALP的表达.结果 不同年龄阶段的供体中都能分离出PDLSC,然而其增殖和成骨分化能力随年龄增加而降低,成脂分化能力和SA-βG表达随年龄增加而增加.ALP和OCN成骨诱导7d后表达水平均升高,且A组高于B组.结论 随年龄增长能在牙周膜中获取PDLSC,随年龄增加其增殖与成骨分化能力下降,但成脂分化能力和SA-β表达则增加.     

牙周膜干细胞膜片复合生物陶瓷纳米载体修复兔牙槽骨缺损

目的探讨PDLSCs细胞膜片与纳米级B-TCP复合叠层三维结构对牙槽骨缺损的相关修复及治疗作用。方法分离及培养牙周膜干细胞,制备牙周膜干细胞生物膜片,构建PDLSCs细胞膜片与纳米级B-TCP复合叠层三维结构模型,将其植入新西兰兔缺损骨模型内,于术后第4周、第8周、第12周处死新西兰兔并分离牙周组织,通过形态学分析评判修复效果。结果 WB结果示,Runx2、ALP蛋白的表达量比对照组分别增加9.2倍和4.3倍;移植后第8周,苏木精-伊红染色示PDLSCs细胞膜片与纳米级B-TCP复合叠层三维复合结构组新骨形成的百分比显著高于对照组及空白对照组(P0.05);免疫组化染色示构建PDLSCs细胞膜片与纳米级B-TCP复合叠层三维复合结构组成骨相关标志物OCN、ALP、Runx2蛋白表达高于对照组及空白对照组(P0.05)。结论牙周膜干细胞膜片与B-TCP三维叠层结构复合结构可促进兔牙槽骨缺损部位的修复及再生,为临床牙槽骨缺损的治疗提供一种新的思路,有广阔的应用前景。     

组织块法重复培养牙周膜干细胞的生物学功能研究

目的 对同一块牙周膜组织重复培养获得的原代牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cell，PDLSC）的生物学特性和功能进行比较，评价重复培养得到的PDLSC能否用于实验研究和临床治疗。方法 收集正畸治疗拔除的前磨牙，组织块法进行PDLSC原代培养。首次传代后收集剩余的牙周膜组织重复进行组织块法细胞培养，多次培养获得原代PDLSC。每次培养的原代PDLSC进行扩增培养，选取第1、3、5次培养获得的PDLSC分为A、B、C组。分别绘制细胞增殖曲线，STRO-1表面标记物表达的检测鉴定，细胞周期分布检测和观察成骨诱导，测定各组PDLSC端粒长度和端粒酶表达水平。结果 三组细胞的STRO-1表达均呈阳性；生长趋势和扩增数量相似；A、B两组细胞周期分布无显著差异（P>0.05），C组与A、B组比较细胞周期分布差异显著（P<0.05）；地塞米松诱导三组PDLSC成骨，21d时均有茜素红染色阳性的钙化结节；A、B两组PDLSC端粒长度、端粒酶表达水平均无显著差异（P>0.05），C组PDLSC端粒长度显著长于A、B组（P<0.05），端粒酶表达水平显著高于A、B组（P<0.05）。结论 通过同一块牙周膜组织培养得到的PDLSC生物学功能相同，但在细胞安全性上是否能够用于实验研究和临床治疗有待进一步的探讨。     

purmorphamine促进人牙周膜干细胞应力成骨

目的研究purmorphamine在动态张应力促人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,PDLSCs)向成骨细胞分化过程中的作用。方法分离培养鉴定PDLSCs,在矿化诱导环境中加入purmorphamine,采用Flexcell FX-4000T应力加载系统对细胞加力24 h,以Real-time PCR检测成骨相关指标Runx2、alkaline phosphatase(ALP)以及Hedgehog(Hh)通路的标志物GLI1、Pathed1(PTCH1)、Smoothend(SMO)。结果动态张应力作用24 h后,成骨相关指标Runx2、ALP,Hh通路的标志物GLI1、PTCH1、SMO的表达水平明显升高(P<0.05);加入purmorphamine后,成骨相关指标Runx2、ALP,Hh通路的标志物GLI1、PTCH1、SMO的表达水平较加力组均有增强,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 purmor-phamine可能通过激活Hh通路,进而增强人PDLSCs应力条件下向成骨细胞分化。     

活化的Mir-30a-wnt/β-catenin信号轴通过上调组织蛋白酶K的表达促进牙周膜干细胞向成牙骨质细胞分化

目的 探讨牙周膜干细胞（PDLSC）成牙骨质向分化过程中mir-30a-wnt/β-catenin信号轴调控组织蛋白酶K（CTSK）表达的功能作用。方法 极限稀释法分离培养PDLSC,釉基质蛋白衍生物（EMD）诱导细胞成牙骨质向分化。在细胞分化过程中,通过microRNA芯片筛选差异表达的microRNA。首先,给予不同分组细胞EMD诱导和/或抑制microRNA表达等处理,无干预组细胞作为对照。利用qPCR和Western blot技术首先验证差异表达的microRNA是否能够调控CTSK的表达。之后,将细胞膜片复合陶瓷支架材料植入裸鼠皮下,利用免疫组织化学方法观察成牙骨质细胞标记蛋白CAP和CEMP-1的表达变化,明确受microRNA 调控的 CTSK 表达变化是否参与了 PDLSC 成牙骨质分化。在此基础上,从蛋白学水平观察wnt信号通路在microRNA调节CTSK表达过程中是否发挥了相应功效。结果 EMD诱导PDLSC成牙骨质向分化过程中,多种microRNA表达发生变化,其中miR-30a表达出现特异性上调（P<0.05）。表达上调的miR-30a进一步调节CTSK的表达（P<0.05）,促进PDLSC异位形成类牙骨质样结构,高表达成牙骨质细胞标记蛋白CAP和CEMP-1。抑制wnt/β-catenin信号通路,miR-30a对CTSK的表达调控作用出现相应减弱。结论 EMD可能通过上调miR-30a的表达激活wnt/β-catenin信号通路从而经mir-30a-wnt/β-catenin信号轴调控CTSK诱导PDLSC向成牙骨质细胞方向分化。     

牙周膜干细胞对脐血单个核细胞分化为破骨样细胞的影响

目的研究牙周组织改建过程中,牙周膜干细胞对破骨细胞形成的影响,初步探讨静压力和诱导因子对牙周膜干细胞调控破骨细胞形成的作用机制。方法有限稀释法克隆化培养牙周膜干细胞,密度梯度离心法分离脐血,收集单个核细胞。建立直接共培养和Transwell间接共培养体系。实验分组:A组,对照组(单纯共培养);B组,静压力组,共培养后第2天即对共培养细胞施加120 KPa压力,持续作用1 h后继续培养;C组,诱导因子组,培养液中加入诱导因子1,25二羟基维生素D3(1×10-8mol/L)和前列腺素E2(1×10-6mol/L)。采用倒置相差显微镜及TRAP染色,骨磨片染色等方法检测破骨样细胞(osteoclast-like cells,OLC)的形成及功能。结果各组第3、7天OLC计数比较结果显示,施加静压力后,直接共培养组OLC数量明显多于间接共培养组(P<0.01);而诱导因子组,直接共培养组OLC少于间接共培养组(P<0.01)。结论牙周膜干细胞能够促进脐血单个核细胞分化为破骨样细胞,且在静压力作用下,两种细胞直接接触时,这种调控作用更为明显。     

p38 丝裂原活化蛋白激酶在炎症微环境作用下对牙周膜干细胞成骨分化的影响

目的 探讨p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)在慢性牙周炎组织来源的牙周膜干细胞中的表达及其对炎症微环境作用下牙周膜干细胞成骨分化能力的影响。方法 2012年10月至2013年5月收集中国人民解放军总医院口腔科因治疗需要拔除的无龋前磨牙及慢性牙周炎牙齿,培养正常及炎症微环境下的牙周膜干细胞(H-PDLSCs,P-PDLSCs)。采用酶联免疫吸附试验及实时定量PCR检测肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β的分泌及基因表达量,免疫荧光检测p38在细胞内的表达,Western blot法检测两种细胞成骨诱导7 d后p38及磷酸化p38(p-p38)的表达。使用p38 MAPK特异性抑制剂SB-203580干扰后体外成骨诱导7 d,实时定量PCR检测细胞成骨关键基因Runx2和碱性磷酸酶(ALP)的基因表达水平,成骨诱导21 d后茜素红染色检测PDLSCs的矿化结节形成情况。结果 P-PDLSCs的TNF-α和IL-1β分泌量均显著高于 H-PDLSCs(68.80±6.70比34.10±3.07,P=0.001;57.10±4.23比26.90±2.58,P=0.000)。P-PDLSCs中TNF-α的基因表达水平较H-PDLSCs上升1.4倍(P=0.011),IL-1β的基因表达水平也上升1.7倍(P=0.009)。P-PDLSCs的p38表达量高于H-PDLSCs;成骨诱导后两种PDLSCs 中的p-p38表达均升高,但p38表达水平有所降低。SB-203580干扰后PDLSCs 的Runx2和ALP表达水平显著降低(H-PDLSCs:P=0.044、0.036;P-PDLSCs:P=0.017、0.004),矿化结节形成数量减少。结论 在慢性炎症微环境中,p38 MAPK参与细胞的炎性反应,抑制p38后炎症微环境作用下PDLSCs的成骨分化能力也被显著抑制。     

不同浓度雌激素对人源性牙周膜干细胞成骨分化能力的影响

目的：对比研究不同浓度的雌激素对人源性牙周膜干细胞成骨分化的影响。方法：采用DMEM完全培养基将人牙周膜干细胞制成单细胞悬液,分别加入浓度为0、10×10^-10、10×10^-9、10×10^-8、10×10^-7、10×10^-6、10×10^-5mol/L的雌激素,以未加入雌激素的成骨诱导液组（普通DMEM培养基中加入10mMβ-甘油磷酸钠、50μM维生素C及10nM地塞米松）作为阴性对照。培养后实时定量PCR方法分别检测成骨早中晚期关键指标Runx2、ALP和OCN mRNA表达。结果：浓度为10×10^-10、10×10^-9、10×10^-8、10×10^-7、10×10^-6、10×10^-5mol/L的雌激素对人源性的牙周膜干细胞培养均无毒性;不同浓度组间差异无统计学意义（P＞0.05）;在成骨诱导7、14、21天时,Runx2、ALP及OCN mRNA表达在10×10^-7组最高（P＜0.05~0.01）。在不同浓度雌激素组中成骨相关基因的表达均高于阴性对照组（P＜0.05）。结论：当雌激素浓度＜10×10^-7mol/L时,雌激素能够以剂量依赖的方式促进人牙周膜干细胞成骨分化过程中成骨相关基因的表达。当雌激素浓度＞10×10^-7mol/L时,雌激素浓度的增加并未促进成骨相关基因的表达。     

牙周膜干细胞膜片构建的生物性牙根生物学活性研究

目的  将经过鉴定的人牙周膜干细胞（hPDLSC）膜片分别与支架材料预处理牙本质片（TDM）和羟基磷灰石/磷酸三钙（HA-TCP）进行体外共培养,评价不同支架对干细胞分化的影响。方法  将单层牙周膜干细胞膜片与2种不同支架材料TDM和HA-TCP分别共培养1周,植入裸鼠皮下,通过扫描电镜和组织学动态观察复合体显微结构变化。结果  细胞膜片与TDM边界处结合更为紧密;边界大量矿物沉积和纤维样组织生成;而在HA-TCP组只有单一的走形相对规则的纤维组织生成,未有明显矿化沉积生成。结论  复合的hPDLSC/TDM组更适合具有生物学特点的干细胞发挥其特性,在合适的微环境下使hPDLSC向成牙周组织方向定向分化。