抑制连接蛋白43介导半通道活性促进脂多糖诱导的人牙髓细胞成牙本质分化

目的 ：探讨连接蛋白43(connexin 43,Cx43)在脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）诱导的人牙髓细胞（human dental pulp cells,hDPCs）成牙本质分化过程中的作用和机制。方法：建立SD大鼠上颌第一磨牙损伤模型,免疫荧光（im munofluorescence,IF）染色检测Cx43在牙髓组织损伤后修复中的表达模式变化。分别采用0、1、10、100和1 000 ng/mL LPS刺激hDPCs 6 h,筛选最适浓度,随后抑制和过表达hDPCs中Cx43的表达。实时定量PCR(qRT-PCR)及免疫印迹法检测Cx43和成牙本质分化相关因子牙本质涎磷蛋白（dentin sialophosphoprotein,DSPP）、牙本质基质蛋白1(dental matrix protein-1,DMP-1)、成骨相关转录因子（osterix,Osx）表达及细胞外信号调节激酶（extracellular signalregulated kinase,ERK）活性变化。进一步对hDPCs施以特异性Cx43通道抑制剂,检测Cx43介导的通道活性在hDP...     

PDGF－BB促进人牙髓间质细胞成牙本质分化的实验研究

目的：检测PDGF－BB是否可促进人类牙髓细胞成牙本质分化过程。方法：体外原代培养牙髓细胞，将PDGF－BB作用于人类牙髓间质细胞，检测牙髓间质细胞在矿化诱导培养基的分化。利用实时定量PCR检测分化相关指标牙本质涎磷蛋白（DSPP）及牙本质基质蛋白1（DMP1）的表达水平。利用免疫印迹技术检测PDGF－BB处理后的人牙髓间质细胞胞内AKT信号分子的活化情况。结果：PDGF－BB可明显促进人类牙髓间质细胞矿化结节的形成。同时，利用实时定量PCR检测发现巨噬细胞上清处理的牙髓间质细胞的DSPP及DMP1表达明显上调。且牙髓间质细胞内的AKT磷酸化水平明显升高。结论：PDGF－BB可促进牙髓间质细胞的成牙本质分化，可能在牙本质形成过程中发挥重要作用。     

不同因子对大鼠牙源性间充质细胞成牙本质分化的影响

目的： 探讨bFGF、IGF1、BMP4、TGF-β1联合应用对大鼠牙源性间充质细胞（rat dental mesenchymal cells, rDMCs）成牙本质分化的影响。方法：应用酶消化法和差速消化法分离、培养大鼠牙源性上皮细胞（rDECs）和rDMCs,经cytokeratin、vimentin免疫荧光染色鉴定其来源。应用茜素红染色、Gomori钙-钴法检测矿化液诱导下rDMCs的矿化能力。应用免疫组织化学染色、图像分析、实时荧光定量PCR和Western 印迹法检测在bFGF+IGF1（组1）、TGF-β1+BMP4（组2）、bFGF+IGF1+TGF-β1+BMP4（组3）分别诱导下 rDMCs中DSPP、CAP、OPN、OCN的表达差异。采用SPSS14.0软件包对数据进行统计学分析。结果：成功分离培养、鉴定rDECs和rDMCs,经矿化液诱导后的rDMCs钙结节和ALP染色阳性。组1、2中,DSPP、CAP、OPN、OCN mRNA和蛋白的表达水平均显著高于空白对照组4,差异显著（P<0.01）,其中组1 CAP、OCN和组2 DSPP、OPN的表达水平最高。结论：rDMCs经矿化诱导后具有成骨特性。bFGF+IGF1显著促进CAP、OCN的表达,加速rDMCs向成牙骨质细胞、成骨细胞分化与牙骨质基质、骨基质的矿化;TGF-β1+BMP4显著促进DSPP、OPN的表达,加速rDMCs向成牙本质细胞、成骨细胞分化与牙本质基质、骨基质的矿化,显示其成骨趋向。4种因子联合应用,并不具备显著的协同作用。     

EMPs对人牙髓干细胞增殖分化影响的实验研究

目的：将人牙髓干细胞（human Dental Pulp Stem Cells,hDPSCs）与釉基质蛋白（Enamel Matrix Proteins,EMPs）按一定浓度结合,测定牙本质涎磷蛋白（dentin sialoprotein,DSPP）、波形蛋白（vimentin）、碱性磷酸酶（alkaline phophatase,ALP）的表达,阐述EMPs对人牙髓干细胞增殖分化的影响.方法：分别将浓度为100 μg/mL、200μg/mL的EMPs加入培养中的人牙髓干细胞中,分别于3d、5d、7d、9d、11d对细胞进行免疫组化染色,检测细胞爬片DSPP、vimentin、ALP的表达.结果：未经EMPs诱导的人牙髓干细胞DSPP少量细胞阳性表达,vimentin表达阴性,ALP表现低活性.经200 μg/mL的EMPs诱导5d后,人牙髓干细胞DSPP、vimentin染色呈阳性表达,ALP活性明显增加.结论：EMPs对人牙髓干细胞增殖及分化具有促进作用,200 μg/mL的浓度效果最为显著.     

PI3K/AKT信号通路对体外人牙髓细胞增殖和成牙本质向分化能力的影响

目的 研究PI3K/AKT信号通路对人牙髓细胞（hDPC）体外增殖作用和成牙本质向分化能力的影响.方法 体外培养hDPC,采用PI3K通路抑制剂LY294002（LY）处理hDPC,CCK8法检测细胞增殖情况,Western blot蛋白印记检测PI3K/AKT通路下游蛋白AKT、磷酸化AKT（p-AKT）水平在6、12、24、48、72 h的改变,检测成牙本质向分化指标DSPP的蛋白水平变化;设立空白对照组、矿化诱导组、LY组、矿化诱导＋LY组共4组,成牙本质向矿化诱导14 d,茜素红染色检测矿化结节形成情况.结果 CCK8结果显示,LY294002在24、48和72 h可抑制hDPC的增殖（24 h：Z=-0.358,P＜ 0.05;48 h：t=11.674,P＜ 0.05;72 h：t=10.832,P＜ 0.05）;Western blot显示,LY294002抑制PI3K/AKT通路下游蛋白p-AKT活性,在24 h时作用最明显,成牙本质向分化指标DSPP蛋白水平降低;茜素红染色结果显示,矿化结节的数量B组最多、C组最少.结论 PI3K/AKT信号通路可促进hDPC的增殖和成牙本质向分化能力.     

骨髓间充质干细胞分化能力及Notch通路活性的增龄性变化

目的： 在体外实验中初步探索骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）成骨、成脂分化能力及细胞活性的增龄性变化,以及在增龄过程中Notch信号通路活性的改变。方法： BMSCs取自年轻、成年及老年C57BL/6小鼠全骨髓,以流式细胞术鉴定细胞表面抗原,成骨、成脂诱导评价各组细胞的分化能力,细胞增殖、迁移实验检测各组细胞活性,实时荧光定量PCR（qPCR）检测Notch相关基因的表达。采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析。结果： 茜素红和油红O染色结果表明,BMSCs的成骨分化能力随着年龄增长而下降（P<0.05）,成脂分化能力随着年龄增长而提高（P<0.05）。细胞活性实验表明,细胞增殖能力和迁移能力未随着年龄增长而下降（P>0.05）。qPCR结果表明,老龄组BMSCs的Notch信号通路表达水平显著高于年轻组（P<0.05）。结论： 随着个体年龄增长,BMSCs呈现出成骨分化能力下降而成脂分化能力提高的现象,Notch信号通路活性呈现出增龄性升高,为恢复老龄BMSCs受损成骨分化能力提供了新的思路。     

高度浓缩生长因子对MC3T3-E1成骨细胞生物学性能的影响

目的：观察高度浓缩生长因子（concentrated growth factor,CGF）对成骨细胞生物学性能的影响。方法：将MC3T3-E1细胞在CGF环境下进行培养,并设立空白对照组。扫描电镜观察成骨细胞在CGF表面的附着;培养1、4、7 d后,检测细胞增殖情况以及碱性磷酸酶（ALP）活性;茜素红染色观察矿化结节和成骨相关基因Runx2的表达。CGF浸出液培养细胞24 h后,以鬼笔环肽染色观察细胞骨架的形态变化。采用 SPSS 21.0软件包对数据进行统计学分析。结果：CCK-8比色显示,培养1、4、7 d,在相同时间点,实验组与对照组相比,CGF细胞增殖活性显著增强（P< 0.05）。ALP活性检测显示,培养1 d后,实验组与对照组无显著差异（P>0.05）;培养4、7 d后,实验组与对照组相比,ALP活性具有显著差异（P<0.05)。茜素红染色显示,CGF组钙化结节数量增多且面积较大。鬼笔环肽染色和DAPI染色可见,CGF组中细胞数量增多,细胞铺展面增大,肌动蛋白形态更为清晰。CGF可促进Runx2 mRNA表达（P<0.05）。结论：CGF可促进MC3T3-E1细胞的增殖、分化以及Runx2的表达。     

人骨形成蛋白－2对人牙髓细胞增殖和分化的影响

目的：探讨骨形成蛋白－2（BMP－2）对体外培养的人牙髓细胞（DPCs）增殖和分化的影响。方法：体外培养人DPCs,分别与不同浓度的BMP－2（50、100、200 ng／mL）共同培养;分别检测各组细胞的增殖情况、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性、钙化结节形成量以及牙本质涎磷蛋白（DSPP）、牙本质基质蛋白－1（DMP－1）各成牙本质相关基因的表达水平。结果：50～200 ng／mL 的BMP－2对DPCs的增殖均无明显促进作用;但是,能呈剂量依赖性地提高细胞的ALP活性、促进钙化结节的形成、上调DSPP和DMP－1 mRNA的表达水平,各浓度BMP－2组均高于对照组（P ＜0．05）。结论：BMP－2对体外培养的人DPCs增殖无明显影响,但可明显促进DPCs的成牙本质细胞方向分化。     

Potential Roles of Bone Morphogenetic Protein 9 in the Odontogenic Differentiation of Dental Pulp Cells

IntroductionThe differentiation of dental pulp cells (DPCs) plays an important role in the repair of dental pulp injury. Bone morphogenetic protein 9 (BMP9) is one of the most effective BMPs to induce the differentiation of stem cells. However, the role of BMP9 in promoting the odontogenic differentiation of DPCs and dentinogenesis is worth knowing.MethodsFluorescence in situ hybridization and immunohistochemistry staining were performed to detect the BMP9 expression in human dental pulp. BMP9 was overexpressed in human DPCs (hDPCs), and the mineralization of hDPCs was tested by alkaline phosphatase staining and alizarin red staining. The expression of odontogenic differentiation-related genes was examined by quantitative real-time polymerase chain reaction and western blotting. The subcutaneous transplantation experiment was performed to test the odonto-induction ability of BMP9 in vivo. The rat direct pulp-capping experiment was performed to test the function of BMP9 in promoting dentin formation.ResultsBMP9 showed an increased expression in odontoblast layer at both the mRNA and protein levels. BMP9 enhanced the mineralization and induced the expression of odontogenic differentiation-related genes in hDPCs. More mineralized nodules, and increased expression of dentin sialophosphoprotein (DSPP) and dentin matrix protein-1 (DMP1) were detected in the beta-tricalcium phosphate scaffold/cells composites of BMP9 group compared with the control group. Meanwhile, there was thicker reparative dentin formation in the BMP9 group in the rat pulp exposure experiment.ConclusionsBMP9 participates in the process of DPC differentiation and promotes DPC mineralization and dentinogenesis. BMP9 might be a potential therapeutic target in the repair of dental pulp injury.     

DLX3 mutation negatively regulates odontogenic differentiation of human dental pulp cells

ObjectivesThe purpose of this study was to investigate the role of a novel mutant DLX3 on the odontogenic differentiation of human dental pulp cells (hDPCs) in tricho-dento-osseous (TDO) syndrome.DesignhDPCs were obtained from the healthy premolars, stably-expressing wild-type DLX3 (WT), novel mutant DLX3 (Mu) and control vector (NC) cells were generated using recombinant lentiviruses. The proliferation rates of WT-hDPCs and Mu-hDPCs were measured by CCK8 assay. Odonto-differentiation of hDPCs was assessed by alkaline phosphatase (ALP) activity assay, and mineralization ability was assessed by Alizarin red staining. Odontogenic markers, including DMP-1, DSPP, Nes, ALP, and DLX5, were analyzed using real-time polymerase chain reaction (qPCR). DMP-1 and DSPP expressions were further confirmed by Western blotting.ResultsCCK8 results showed that the novel mutant DLX3 decreased the proliferation rate of hDPCs compared with wild-type DLX3. qPCR showed that the novel mutant DLX3 weakened odontogenic differentiation by downregulating the expression of odontogenic genes. These results were further confirmed by Western blotting and ALP activity assay. Additionally, Alizarin red staining showed that the novel mutant DLX3 decreased the mineralization of hDPCs compared with wild-type DLX3.ConclusionsNovel de novo mutation of DLX3 significantly decreases the proliferation rate and inhibits the odontogenic differentiation and mineralization of hDPCs, suggesting that this novel mutation of DLX3 can influence the dentinogenesis in TDO syndrome.     

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。     

促红细胞生成素对人牙髓细胞增殖和成骨分化的影响

目的：探讨促红细胞生成素（EPO）对体外培养的人牙髓细胞（hDPCs）增殖和成骨分化的影响。方法：体外培养鉴定人牙髓细胞。使用 EPO 对在成骨诱导培养基中培养的牙髓细胞进行刺激,CCK-8检测 EPO 对牙髓细胞增殖的影响;20 U ／ml EPO 培养 hDPCs 7 d 和14 d,采用碱性磷酸酶活性（ALP）检测和茜素红染色观察 EPO 对牙髓细胞矿化的影响;利用 Real-time PCR 检测加入 EPO 后牙髓细胞成牙本质向分化相关基因的表达情况。结果：EPO 以时间和剂量依赖性方式促进牙髓细胞的增殖;20 U ／ml 的 EPO 后作用,牙髓细胞碱性磷酸酶活性显著提高（P ＜0．05）,钙结节形成明显增多;成牙本质向分化相关基因 DSPP、OCN、OSTERIX、RUNX2的表达明显上调（P ＜0．05）。结论：EPO 能促进人牙髓细胞的增殖和分化。     

硅酸钙生物陶瓷对牙髓细胞体外增殖分化的影响

目的:应用硅酸钙(CaSiO3,CS)生物陶瓷作用于人牙髓细胞(human dental pulp cells,hDPCs),研究其对hDPCs增殖及向成牙本质细胞方向分化的影响。方法:从年轻健康患者(18²0岁)拔除的智齿或前磨牙牙髓组织中获取hDPCs进行培养。将质量浓度为0.2 g/mL的CS浸提液按1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64和1/128倍比稀释后作用于hDPCs。MTT实验检测不同质量浓度CS浸提液对hDPCs增殖的影响,进而筛选出最佳浓度。以最佳质量浓度(1/64倍比稀释)CS浸提液培养hDPCs 2、4 d后,Real-Time PCR检测以下hDPCs成牙本质相关基因的表达:牙本质涎磷蛋白(dentin sialophosphoprotein,DSPP)、牙本质基质蛋白-1(dentin matrix protein 1,DMP-1),Ⅰ型胶原(collagen typeⅠ,COL-Ⅰ)、骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN);培养7、14 d后碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色及半定量检测ALP活性。结果:最佳质量浓度(1/64倍比稀释)CS浸提液能够促进hDPCs的增殖,对牙髓细胞DSPP、DMP-1、COL-1、OPN等成牙本质相关基因的表达有较为明显的促进作用。ALP染色及半定量分析显示该浓度的CS浸提液能够提高hDPCs分泌ALP的活性。结论:最佳质量浓度(1/64倍比稀释)CS浸提液能够明显促进hDPCs的增殖,提高成牙本质相关基因的表达,进而促进hDPCs向成牙本质细胞方向分化,为后期hDPCs结合CS支架材料进行牙本质再生的研究打下基础。     

Ionic Extraction of a Novel Nano-sized Bioactive Glass Enhances Differentiation and Mineralization of Human Dental Pulp Cells

Introduction

This study aimed to investigate the effects of a novel nano-sized 58S bioactive glass (nano-58S BG) on the odontogenic differentiation and mineralization of human dental pulp cells (hDPCs) in vitro.

Methods

Extractions were prepared by incubating nano-58S BG, 45S5 BG, or 58S BG particulates in Dulbecco modified Eagle medium at 1% w/v for 24 hours and were filtrated through 0.22-μm filters. The supernatants were used as BG extractions. The hDPCs were cultured in nano-58S BG, 45S5 BG, and 58S BG extractions. The proliferation of hDPCs was evaluated using the methylthiazol tetrazolium assay. Odontogenic differentiation was evaluated based on the real-time polymerase chain reaction of differentiation- and mineralization-related genes, namely, alkaline phosphatase (ALP), collagen type I, dentin sialophosphoprotein (DSPP), and dentin matrix protein 1. The gene expressions were verified using ALP activity assessment, immunocytochemistry staining of osteocalcin and DSPP, and mineralization assay using alizarin red S stain.

Results

All BG extractions up-regulated the expression of odontogenic genes, and the most significant enhancement was in the nano-58S BG group. All BG extractions, especially nano-58S, increased ALP activity, osteocalcin and DSPP protein production, and mineralized nodules formation.

Conclusions

Compared with regular BG, the novel nano-58S BG can induce the differentiation and mineralization of hDPCs more efficiently and might be a better potential candidate for dentin-pulp complex regeneration.     

转录因子Nanog过表达对人牙髓细胞增殖及多向分化能力的影响

目的探讨过表达多能相关转录因子Nanog对人牙髓细胞增殖及多向分化能力的影响。 方法构建过表达Nanog的慢病毒载体质粒pSIN-EF2-Nanog-IRES-GFP-puro,采用psPAX和pMD2.G慢病毒包装系统转入293T细胞进行病毒液的生产和收取,转染生长良好的第3代人牙髓细胞,构建稳定过表达Nanog的人牙髓细胞株,以空载体转染的细胞为对照组,对细胞进行成脂及成牙本质诱导。采用BrdU法检测细胞的增殖情况,检测多能性转录因子Oct4和Sox2的表达,以及细胞成脂、成牙本质分化能力。采用单因素方差分析数据。 结果成功构建Nanog过表达的人牙髓细胞株;BrdU法检测结果显示,Nanog过表达组比对照组细胞增殖能力强（F = 90.421,P = 0.000）。过表达组Oct4、Sox2 mRNA和蛋白表达水平明显高于对照组（F_{Oct4 mRNA} = 71.649,P_{Oct4 mRNA}=0.000;F_{Sox2 mRNA} = 106.278,P_{Sox2 mRNA} = 0.000;F_Oct4蛋白 = 41.632,P_Oct4蛋白 = 0.002;F_Sox2蛋白 = 38.962,P_Sox2蛋白 = 0.002）。在矿化诱导条件下,Nanog过表达组DSPP、DMP1和OCN表达量、矿化结节产生量高于对照组（F_DSPP = 15.261,P_DSPP<0.05;F_DMP1 = 16.235,P_DMP1<0.05;F_OCN = 17.019,P_OCN<0.05）;成脂诱导21 d后,Nanog过表达组LPL和PPARγ2表达量及脂质产生高于对照组（F_LPL = 15.542,P_LPL<0.05;F_PPARγ2 = 10.437,P_PPARγ2<0.05）。 结论过表达Nanog能提高人牙髓细胞增殖能力,促进多能性转录因子Oct4、Sox2的表达,增强细胞多向分化能力。     

小檗碱对牙髓干细胞MAPK/ERK信号通路及成牙本质向分化的影响研究

目的 探讨小檗碱对牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)成牙本质向分化及p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/细胞外调节蛋白激酶(ERK)信号通路的影响.方法 采用酶消化法提取DPSCs,将培养鉴定的DPSCs传代培养至第3～5代,用于以下实验.实验分为对照组(正常培养DPSCs)、矿化...