高浓度唑来膦酸对人牙周膜干细胞凋亡及成骨分化影响的实验研究

目的：研究高浓度唑来膦酸对体外分离的健康人牙周膜干细胞增殖、凋亡和成骨分化的影响。方法：体外分离培养健康人牙周膜干细胞,用不同浓度的唑来膦酸（5μmol/L、10 μmol/L）处理,不加药组为空白对照。 以 CCK8 检测细胞增殖,流式细胞技术检测细胞凋亡,ALP、茜素红染色及半定量分析检测细胞体外成骨分化,荧光定量PCR检测成?标志物I型胶原(COL1A1)和骨钙素（OCN）基因的表达,免疫荧光检测 OCN和 COL1A1 蛋白的表达。结果： 唑来膦酸可呈计量依赖性抑制人牙周膜干细胞增殖;唑来膦酸用药组细胞的凋亡率显著?于对照组,且随着药物浓度的增加,凋亡百分比逐渐上升;ALP和茜素红染?结果表示唑来膦酸用药组细胞的体外成骨分化能力较对照组显著下降;荧光定量PCR和免疫荧光结果提示,药物处理后OCN和 COL1A1的基因表达和蛋白表达均降低。结论：高浓度唑来膦酸显著抑制人牙周膜干细胞的增殖及体内外成骨分化,并诱导其凋亡。     

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。     

牙周膜相关蛋白1在人牙周膜细胞成骨分化过程中的表达

目的 研究牙周膜相关蛋白1（PLAP-1）在人牙周膜细胞（PDLC）成骨分化过程中的表达变化,为明确PLAP-1 在牙周组织中的作用奠定基础.方法 酶消化法培养人PDLC,免疫细胞化学染色鉴定其来源和PLAP-1 的表达,茜素红染色和碱性磷酸酶（ALP）实验鉴定其成骨分化能力,定量反转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测其成骨分化过程中,PLAP-1、Periostin、RGD-CAP、RUNX2、OCN 和OPN mRNA 表达变化,Western blot 检测PLAP-1、RUNX2 和OCN 蛋白表达变化并进行统计分析.结果 培养的人PDLC 来源于间充质;人PDLC 矿化诱导21 d 后茜素红染色阳性,矿化诱导后7、14、21 d 时ALP 活性较对照组明显增高（P ＜ 0.05）,具有成骨分化能力;PLAP-1 免疫细胞化学染色阳性;定量RT-PCR 和Western blot 结果显示,人PDLC 在mRNA 和蛋白水平均表达PLAP-1,且mRNA 表达量随人PDLC 成骨分化过程发生变化,诱导14 d上调,诱导21 d 下调,较对照组有明显差异（P ＜ 0.05）,Western blot 检测蛋白表达显示类似的表达趋势.结论 PLAP-1 在基因及蛋白水平均高表达于人PDLC,其表达量随人PDLC 成骨分化成一定模式,提示其参与调控牙周膜的功能与稳定,但其精细的调控功能还有待进一步深入研究.     

IGF-1对人牙周膜干细胞成骨能力的影响

目的探讨IGF-1是否影响人牙周膜干细胞的成骨能力。方法分离、培养牙周膜干细胞,实验分为两组：对照组和实验组（经IGF-1诱导）,进行矿化能力检测、实时定量RT-PCR检测、ALP活性检测。结果实验组人牙周膜干细胞体外矿化能力明显强于对照组。实验组人牙周膜干细胞Runx2,Collagen type I,Osteocalcin的表达以及ALP活性明显高于对照组。结论 IGF-1影响人牙周膜干细胞在体外的成骨能力。     

人骨髓基质干细胞对人牙周膜干细胞膜片再生牙周膜样组织的影响

目的:研究人骨髓基质干细胞(human bone marrow mesenchymal stem cells,HBMMSCs)对人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,HPDLSCs)膜片再生牙周膜样组织的影响。方法:利用Transwell共培养HBMMSCs和HPDLSCs,通过ALP和MTT的方法检测共培养HPDLSCs的ALP活性和增殖活性。将共培养的HPDLSCs制成膜片与煅烧的陶瓷牛骨(ce-ramic bovine bone,CBB)复合,行裸鼠体内异位移植。结果:体外结果显示,HBMMSCs可以提高HPDLSCs的ALP活性,促进细胞增殖。体内结果显示,共培养的HPDLSCs膜片不仅可以再生含矿化结构的牙周膜样组织,而且再生出丰富的血管。结论:HBMMSCs促进HPDLSCs膜片再生血管化的牙周膜样组织。     

2型糖尿病伴牙周炎患者牙周膜干细胞骨向分化研究

目的:比较牙周炎和2型糖尿病伴牙周炎患者牙周膜干细胞成骨分化能力。方法:体外组织块法和有限稀释法克隆化培养牙周炎患者牙周膜干细胞(P-PDLSCs组)和2型糖尿病伴牙周炎患者牙周膜干细胞(D-PDLSCs组),计算克隆形成率,免疫荧光检测细胞表型分子CD146、STRO-1进行干细胞鉴定,矿化诱导后茜素红染色观察矿化结节形成,实时定量聚合酶链反应(real time PCR)检测成骨相关基因表达。结果:P-PDLSCs组和D-PDLSCs组细胞的克隆形成率分别为(25.6±2.7)%和(17.9±1.7)%(P﹤0.05);P-PDLSCs组CD146和STRO-1表达明显高于D-PDLSCs组;成骨诱导21 d后茜素红染色,2组均出现不同程度的矿化结节,P-PDLSCs组的矿化能力较D-PDLSCs组强;成骨诱导1周后D-PDLSCs组碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Runx-2和Ⅰ型胶原蛋白(type-Ⅰcollagen,Col-Ⅰ)的mRNA表达均明显低于P-PDLSCs组(P<0.05)。结论:糖尿病伴牙周炎患者牙周膜干细胞成骨分化能力低于单纯牙周炎患者牙周膜干细胞。     

Malassez上皮剩余对炎症牙周膜干细胞成骨能力的影响

目的:研究人体组织Malassez上皮剩余对炎症组织来源的牙周膜干细胞成骨能力的影响。方法:分别从牙周炎患者及健康者的牙周组织中获得牙周膜细胞,并分别采用低密度法筛选纯化出炎症牙周膜干细胞;差速消化法获得Malassez上皮剩余。用流式细胞术对炎症牙周膜干细胞进行表型鉴定,相差显微镜观察Malassez上皮剩余形态,用transwell小室构建Malassez上皮剩余与炎症牙周膜干细胞的共培养体系。然后取小室的下层炎症牙周膜干细胞,用RT-PCR技术检测ALP和Runx-2 mRNA表达水平;ALP染色及茜素红染色观察其成骨分化能力的变化。结果:成功获得了炎症牙周膜干细胞和Malassez上皮剩余,并顺利构建共培养体系;经成骨诱导后,与Malassez上皮剩余共培养的炎症牙周膜干细胞与单独培养组相比,成骨相关基因ALP、Runx-2 mRNA水平均明显上调(P<0.05),ALP染色加深,形成的矿化结节也明显增多。结论:将炎症牙周膜干细胞与Malassez上皮剩余共培养后可使其成骨分化能力增强。     

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。     

p38β在矿化诱导液诱导的人牙髓细胞成牙本质向分化中的作用

目的研究p38β丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)对矿化诱导液诱导的人牙髓细胞(h DPC)成牙本质向分化的影响。方法体外培养hDPC,Western blot检测hDPC矿化诱导0、3、7、14 d后p38β蛋白表达情况;构建3条慢病毒载体p38β鄄shRNA并分别转染hDPC,Western blot及实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)检测p38β蛋白及基因表达;设立空白对照组、矿化诱导(OM)组、OM+空载体(NC)组、OM+sh鄄p38β组共4组。成牙本质向矿化诱导1、7、14 d,实时荧光定量PCR检测成牙本质向分化指标牙本质涎磷蛋白(DSPP)、碱性磷酸酶(ALP)的基因表达;Western blot检测成牙本质向分化指标DSPP蛋白的表达;成牙本质向矿化诱导14 d,茜素红染色检测矿化结节的形成情况。结果 Western blot结果表明正常牙髓组织中存在p38β蛋白;成功构建p38β稳定低表达的hDPCs(实时荧光定量PCR显示三条序列干扰效率分别为55.4%、68.3%、54.2%);实时荧光定量PCR显示沉默p38β的hDPCs经矿化诱导后,成牙本质向分化指标DSPP、ALP基因表达水平显著降低,Western blot结果显示成牙本质向分化指标DSPP蛋白表达水平显著降低;茜素红染色结果显示,矿化诱导+sh鄄p38β组与空白对照组较另外两组的矿化结节数量明显减少。结论 p38β在OM诱导的h DPC成牙本质向分化中发挥作用。     

人脐带Wharton's Jelly来源间充质干细胞与人牙周膜干细胞成骨分化能力的对比研究

目的:比较人脐带Wharton's Jelly来源间充质干细胞(human umbilical cord Wharton's Jelly-derived mesechymal stem ceils,hUCWJMSCs)与人牙周膜干细胞(periodontal mesenchymal stem cells,hPDLSCs)成骨分化能力.方法:体外培养hUC-WJMSCs和hPDLSCs.MTT法检测细胞增殖情况;成骨诱导后测定细胞的ALP活性,茜素红染色检测细胞矿化能力,Real-timePCR分析OPN和Runx2基因的表达.结果:hUCWJMSCs增殖能力高于hPDLSCs;经矿化诱导后hPDLSCs ALP表达、矿化结节形成高于hUCWJMSCs(P＜0.05);Runx2在hPDLSCs中表达高于hUCWJMSCs(P ＜0.05);而hUCWJMSCs中OPN表达高于hPDLSCs(P＜0.05).结论:hUCWJMSCs、hPDLSCs均具有成骨分化能力,hPDLSCs成骨分化能力较强.     

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。     

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??Objective    To study the influence of exosome secreted by the human bone marrow mesenchymal stem cells ??hBMMSCs?? on proliferation and differentiation of periodontal ligament stem cells ??hPDLSCs????and to provide experimental basis and evidence of the mechanism of hBMMSCs in promoting periodontal tissue regeneration. Methods    hPDLSCs were cultured by enzyme digestion method and hBMMSCs were cultured by centrifugation method?? and the immunophenotype was identified by flow cytometry. Supernatant of hBMMSCs in P3 was collected?? exosome was extracted by kit and observed by SEM??and CD63 level was tested by WB. The experiment group was treated by exosome of hBMMSCs and control group was treated by DD water. hPDLSCs proliferation was tested by MTT and colony unite forming was tested in 7 days. After osteogenetic induction?? ALP and Alizarin Red staining were performed and quantitative analysis was carried. Meanwhile osteogenesis-related gene expression was tested by qPCR. Results    hPDLSCs positively expressed CD29?? CD44?? CD90?? CD146 and Stro-1?? hBMMSCs positively expressed CD29?? CD44?? CD90 and CD106??both negatively expressed CD14?? CD34 and CD45. Exosome secreted by hBMMSCs were small ball-shaped under SEM and expressed CD63 strongly by WB. The proliferation and colony unite forming of experimental group was significantly higher than control group ??P < 0.05??. The quantitative expression of ALP and alizarin red staining after osteogenetic induction were significantly stronger than the control group ??P < 0.05??. The osteogenetic gene expression??including Runx2?? OCN?? ALP?? BSP and Col - ?? was significantly higher than that of control group by qPCR ??P < 0.05??. Conclusion    The exosome secreted by hBMMSCs can promote??proliferation and osteogenesis of hPDLSCs in vitro.     

Stimulation of Periodontal Ligament Stem Cells by Dentin Matrix Protein 1 Activates Mitogen‐Activated Protein Kinase and Osteoblast Differentiation

Background: Periodontitis can ultimately result in tooth loss. Many natural and synthetic materials have been tried to achieve periodontal regeneration, but the results remain variable and unpredictable. We hypothesized that exogenous treatment with dentin matrix protein 1 (DMP1) activates specific genes and results in phenotypic and functional changes in human periodontal ligament stem cells (hPDLSCs). Methods: hPDLSCs were isolated from extracted teeth and cultured in the presence or absence of DMP1. Quantitative polymerase chain reactions were performed to analyze the expression of several genes involved in periodontal regeneration. hPDLSCs were also processed for immunocytochemical and Western blot analysis using phosphorylated extracellular signal‐regulated kinase (pERK) and ERK antibodies. Alkaline phosphatase and von Kossa staining were performed to characterize the differentiation of hPDLSCs into osteoblasts. Field emission scanning electron microscopic analysis of the treated and control cell cultures were also performed. Results: Treatment with DMP1 resulted in the upregulation of genes, such as matrix metalloproteinase‐2, alkaline phosphatase, and transforming growth factor β1. Activation of ERK mitogen‐activated protein kinase signaling pathway and translocation of pERK from the cytoplasm to the nucleus was observed. Overall, DMP1‐treated cells showed increased expression of alkaline phosphatase, increased matrix, and mineralized nodule formation when compared with untreated controls. Conclusion: DMP1 can orchestrate a coordinated expression of genes and phenotypic changes in hPDLSCs by activation of the ERK signaling pathway, which may provide a valuable strategy for tissue engineering approaches in periodontal regeneration.     

基质细胞衍生因子-1对炎症和正常来源的 人牙周膜干细胞成骨分化能力的影响

目的 通过体外培养炎症来源的人牙周膜干细胞（iPDLSCs）和正常来源的人牙周膜干细胞（hPDLSCs）,比较基质细胞衍生因子-1（SDF-1）对于两种来源细胞的成骨分化作用。方法 采用组织块酶消化法原代培养iPDLSCs 和hPDLSCs,经有限稀释法纯化,通过流式细胞仪对干细胞表面标记物检测鉴定后,对其进行成骨诱导;MTT法检测并比较SDF-1对两种来源的细胞增殖能力的影响;茜素红染色检测SDF-1作用于两种来源的细胞后钙化骨量的表达;碱性磷酸酶法比较SDF-1作用于两者的成骨分化能力;逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法检测SDF-1作用于两种牙周膜干细胞前后成骨相关基因表达水平的变化。结果 两种来源的牙周膜细胞经纯化后均阳性表达干细胞标记物。hPDLSCs较iPDLSCs增殖能力高;两种细胞经SDF-1成骨诱导培养后,成骨相关基因的表达水平均较诱导前明显上调（P<0.05）,SDF-1在50、200 ng·mL ^-1时分别对iPDLSCs和hPDLSCs细胞成骨分化作用最明显（P<0.05）。结论 正常来源和炎症来源的人牙周膜干细胞均具有成骨分化能力,SDF-1可增强两种来源的牙周膜干细胞的成骨分化能力。     

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。     

基质细胞衍生因子-1对炎症和正常来源的人牙周膜干细胞成骨分化能力的影响

目的 通过体外培养炎症来源的人牙周膜干细胞（iPDLSCs）和正常来源的人牙周膜干细胞（hPDLSCs）,比较基质细胞衍生因子-1（SDF-1）对于两种来源细胞的成骨分化作用。方法 采用组织块酶消化法原代培养iPDLSCs 和hPDLSCs,经有限稀释法纯化,通过流式细胞仪对干细胞表面标记物检测鉴定后,对其进行成骨诱导;MTT法检测并比较SDF-1对两种来源的细胞增殖能力的影响;茜素红染色检测SDF-1作用于两种来源的细胞后钙化骨量的表达;碱性磷酸酶法比较SDF-1作用于两者的成骨分化能力;逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法检测SDF-1作用于两种牙周膜干细胞前后成骨相关基因表达水平的变化。结果 两种来源的牙周膜细胞经纯化后均阳性表达干细胞标记物。hPDLSCs较iPDLSCs增殖能力高;两种细胞经SDF-1成骨诱导培养后,成骨相关基因的表达水平均较诱导前明显上调（P<0.05）,SDF-1在50、200 ng·mL ^-1时分别对iPDLSCs和hPDLSCs细胞成骨分化作用最明显（P<0.05）。结论 正常来源和炎症来源的人牙周膜干细胞均具有成骨分化能力,SDF-1可增强两种来源的牙周膜干细胞的成骨分化能力。     

骨髓间充质干细胞来源的外泌体促进牙周再生的体外研究

目的    研究人骨髓间充质干细胞（human bone marrow mesenchymal stem cells, hBMMSCs）分泌的外泌体（exosome）对人牙周膜干细胞（human periodontal ligament stem cells, hPDLSCs）增殖和分化功能的影响,为进一步明确hBMMSCs促进牙周组织再生的机制提供实验基础和证据。方法    分别用酶消化法和离心法培养hPDLSCs和hBMMSCs,并用流式细胞术检测其间充质表面标志物。收集培养的第3代hBMMSCs上清液,利用试剂盒提取exosome,电镜下观察其结构,Western Bolt法检测其CD63表达水平。用hBMMSCs分泌的exosome处理hPDLSCs设为实验组,四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测hPDLSCs的增殖情况,克隆形成率检测多克隆形成能力,成骨诱导后碱性磷酸酶（ALP）染色和茜素红染色并定量,同时实时荧光定量PCR（qPCR）检测成骨相关基因表达。结果    流式细胞术检测,hPDLSCs阳性表达CD29、CD44、CD90、CD146和Stro-1,hBMMSCs阳性表达CD29、CD44、CD90和 CD106,两者均阴性表达CD14、CD34和CD45。hBMMSCs分泌的exosome电镜下呈小球状,Western Bolt法检测其强表达CD63。实验组hPDLSCs经MTT法检测其增殖速率和克隆形成能力显著高于对照组（P < 0.05）。实验组hPDLSCs成骨诱导后ALP染色、茜素红染色定量表达显著强于对照组（P < 0.05）。qPCR检测成骨基因Runx2、OCN、ALP、BSP和Col-Ⅰ的表达,实验组显著高于对照组（P < 0.05）。结论    hBMMSCs分泌的exosome可促进牙周膜干细胞的体外增殖和成骨分化能力。