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牙源性干细胞的研究进展
牙齿再生是口腔领域的新挑战,牙源性干细胞的运用是牙齿再生的核心.目前已有一些牙源性和非牙源性干细胞及前体细胞被分离出来,并被用于牙齿再生方向的研究.这些干细胞有着不同的生物学特性及临床运用潜力,更好的了解这些干细胞各自特性和研究现状有助于对其进行深入研究和在牙齿再生中运用.本文重点就牙源性干细胞的研究进展情况进行综述.
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牙根发育再生的控制中心:发育期根端复合体
牙齿的发育研究可以为牙齿再生及牙齿先天发育异常提供理论依据,同时牙齿发育也是发育生物学中器官发育形成的一个典型模型.目前牙齿早期发育研究较多,但后期的发育.特别是牙根发育相关基因研究较少.利用大鼠下颌磨牙和切牙具有完全不同的牙根发育模式作为动物模型,财牙根发育相关的差异表达基因进行筛选并对部分差异基因的功能进行探讨,为牙根发育及牙根再生研究提供理论依据.
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小鼠诱导性多能干细胞向牙源性上皮细胞分化的实验研究
目的:探讨小鼠诱导性多能干细胞(iPS,induced pluripotent stem cell)向牙源性上皮细胞分化的可能性和诱导条件,为牙齿再生提供细胞来源.方法:以成釉细胞无血清条件培养液(ASF-CM)为诱导微环境,定向诱导小鼠iPS细胞向牙源性上皮细胞转化,观察培养后形态改变,细胞免疫荧光及RT-PCR检测成釉蛋白(AMBN,ameloblastin)、釉原蛋白(AMGN,amelogenin)、细胞角蛋白14(CK14,cytokeratin 14)的表达.结果:小鼠iPS细胞在ASF-CM诱导微环境下,成功分化为牙源性上皮样细胞,呈典型的上皮样细胞形态,免疫荧光及RT-PCR结果显示:AMBN、AMGN、CK14表达阳性,对照组表达阴性.结论:ASF-CM提供了适宜的成牙微环境,能够促进小鼠iPS细胞向牙源性上皮细胞分化.
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骨形成蛋白-4对小鼠诱导性多能干细胞牙向分化能力的影响
目的:探讨骨形成蛋白-4(BMP4,bone morphogenetic protein-4)对小鼠诱导性多能干细胞(iPS,induced pluripotent stem cell)牙向分化能力的影响.方法:成釉细胞无血清条件培养液(ASF-CM)中分别加入BMP4(ASF-BMP4)和Noggin(ASF-Noggin),定向诱导小鼠iPS细胞向牙源性细胞转化,观察诱导后细胞形态改变,细胞免疫荧光及RT-PCR检测AMBN、AMGN、CK14、DMP-1、DSPP的表达.结果:免疫荧光染色结果显示:iPS细胞经ASF-BMP4诱导后AMBN、AMGN、CK14、DMP-l、DSPP表达阳性.RT-PCR结果显示:诱导iPS细胞14d后,与ASF-CM组相比,ASF-BMP4组AMBN、DMP-1、DSPP表达显著增高,ASF-Noggin组AMBN、DMP-1、DSPP表达明显降低.结论:BMP4能促进小鼠iPS细胞向成釉细胞谱系和成牙本质细胞谱系分化,而Noggin抑制iPS细胞的分化.
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牙胚细胞联合骨髓液及生物工程材料促进牙齿再生的动物实验研究
目的 观察牙胚细胞联合骨髓液及生物工程材料促进牙齿再生情况.方法 80 只大鼠随机分为四组,实验后收集X 线数据、组织学分析结果和免疫组织化学分析结果并加以比较.结果与其余三组相比,试验组大鼠牙齿生长评分情况明显优于假治疗组(P<0.05),差异具有统计学意义.组织学HE 染色结果显示20 例大鼠均有新生时期细胞的胞浆,18 只大鼠的免疫组织化学分析分析结果为阳性.结论牙胚细胞能够重新进入牙生成程序中并参与牙齿的形成,因此这些细胞可以成为牙齿再生的来源.
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胚胎干细胞培养与鉴定的方法研究
目的 培养胚胎干细胞R1系及CGR8系并对其生物学特性进行检测.为探讨胚胎干细胞替代牙源性上皮细胞的研究奠定基础.方法 采用GIBCO公司生产的浓度为15％胎牛血清培养液,形成的ES细胞样集落,继续培养后观察集落的生长状态,并通过碱性磷酸酶染色,在体外形成拟胚体,移植入裸鼠皮下4周后取材,组织学观察进行鉴定.结果 ES细胞有其典型的形态学特征:集落呈鸟巢状,边缘清楚,表面平滑,结构致密,隆起生长,细胞之间界限不清楚;单个细胞体积小、核大;对ES细胞碱性磷酸酶进行检测,在AKP底物作用下,未分化的ES细胞显微镜下为棕褐色,分化的不着色.悬滴法培养ES细胞两天后生成拟胚体,它是胚胎干细胞在体外一定条件下自发形成的类似早期胚胎的球体结构,这种结构与胚胎发育过程中的卵圆柱期结构十分相似.体内研究表明,裸鼠皮下移植4周后,可形成含有三胚层组织的畸胎瘤,这种畸胎瘤细胞核型仍为二倍体,无恶性病变.结论 胚胎干细胞具有高度的复制能力及多向分化的潜能,为后续实验奠定了基础.
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β-catenin与牙齿相关研究的进展
β-catenin为细胞骨架蛋白即连环蛋白的家族成员之一,在WNT信号通路中起着核心作用,近年其与牙齿相关的研究受到人们重视.本文就β-catenin在牙胚发育、牙源性肿瘤、牙齿再生方面相关研究的进展做一综述,望对进一步研究有所启示.
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干细胞在牙齿再生中的应用前景
在生命过程中,有些组织如血液、皮肤、小肠等组织的细胞需要不断地更新.哺乳动物大多数的成体细胞和组织在正常环境下的自我更新能力较低,而干细胞则是一类未分化的、具有无限或永生的自我更新能力的细胞,它能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞.近年来,随着细胞工程和组织工程的进一步发展,干细胞在细胞治疗、组织器官修复、发育生物学以及牙齿组织工程领域有着极为广阔的应用前景[1].
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干细胞移植在口腔医学中的研究与应用进展
随着生物技术发展与广泛应用,口腔医学的临床治疗的手段与干细胞分离提纯与鉴定技术不断提高,骨髓间充质干细胞、牙囊干细胞等在临床医学中应用广泛.本文将针对目前临床研究热点干细胞技术,干细胞在牙齿再生、牙周组织再生、牙周血运重建和颌面骨修复等口腔医学方面的作用及应用研究作一综述.
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干细胞因子促进人乳牙牙髓干细胞增殖与向成骨方向分化
目的 探讨不同浓度干细胞因子对人乳牙牙髓干细胞增殖及向成骨方向分化能力的影响.方法 无菌条件下培养因发育滞留而拔除乳牙的牙髓,酶消化法培养乳牙牙髓十细胞,以浓度为3、10 μmol/干细胞因子培养液作用于乳牙牙髓干细胞,正常堵养基为对照组.MTT法检测干细胞因子对乳牙牙髓干细胞增殖能力的影响,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测干细胞因子作用于乳牙牙髓干细胞后ALP活性的改变,RT-PCR方法检测细胞内骨钙素、骨涎蛋白mRNA含量的改变.结果 MTT结果显示两种浓度的干细胞因子均可以促进乳牙牙髓干细胞增殖,且随浓度增加促进作用增强.ALP试剂盒检测结果表明干细胞因子也可以促进乳牙牙髓干细胞的ALP活性,且浓度为10μmol/的ALPOD值高.RT-PCR结果显示干细胞因子可以上调乳牙牙髓干细胞内骨钙素及骨涎蛋白mRNA的含量.结论 干细胞因子对乳牙牙髓干细胞的增殖和成骨方向分化能力具有一定的促进作用,提示干细胞因子具有促进牙齿再生的作用.
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牙齿再生——梦想与现实
牙齿及牙列缺失在临床上很常见,目前的修复方法均为非生物性的,尚不能满足人们的要求.实现真牙再生一直是一个梦想.牙齿再生分为全牙再生和部分牙齿再生,前者目前尚存在相当大的困难,但后者已有可喜进展,已在小鼠及大型动物小型猪上成功再生出生物牙根,有望成为全牙再生成功前良好的过渡.研究表明骨髓中部分细胞在一定条件下可以直接分化为成釉上皮样细胞及成牙本质细胞,有望成为牙齿再生的问充质来源的种子细胞.
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干细胞技术与牙齿再生的研究进展
牙齿是一个复杂的生物器官，由多种组织组成，包括牙釉质、牙本质、牙骨质和牙髓，牙齿脱落是常见的器官衰竭[1]。牙齿及其支持组织是由上下颌突和额鼻突的外胚层及外胚间叶细胞发育而来，其发育是一个长期、复杂的生物学过程，包括细胞与细胞、上皮与间充质的相互作用，细胞分化，形态发生，组织矿化和牙齿的萌出，而牙胚的分化和发育过程是依赖于特定牙齿发生部位的上皮组织及其下方的间充质组织相互作用而形成的，故对于再生的牙齿来说，其发育至少需要两种细胞，即牙源性上皮细胞及牙源性间充质细胞，而牙齿再生研究的方向多半是寻找这两种细胞的替代物。
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非牙源性上皮与牙胚间充质相互作用诱导模式的筛选
目的:筛选非牙源性上皮向牙源性上皮转化过程中上皮-外胚间充质的佳诱导模式.方法:体外培养并鉴定出生1d 的SD仔鼠的牙胚外胚间充质细胞和富含干细胞的皮肤表皮细胞,并建立4种不同的表皮细胞与牙胚外胚间充质细胞间的诱导模式,通过组织学观察比较不同诱导模式所获得的重组体形成牙齿样结构的能力.结果:所采用的4组方案中,只有细胞-材料组和上皮外胚间充质混合细胞团块体内培养组形成了牙齿样结构,尤其是上皮外胚间充质混合细胞团块体内培养组所形成的牙齿样组织中同时含有牙本质和釉质样结构,而其他2组均无牙齿样结构的形成.结论:上皮外胚间充质混合细胞团块体内培养重组法有利于牙齿组织的形成,是一种理想的研究非牙源性上皮与牙源性外胚间充质相互作用模式的诱导方法.
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牙齿再生的研究(续)
牙齿再生的研究是国内外学者们十分关注的课题,构建有生物活性的组织工程化牙齿一直是该项研究的热点.本文就牙齿再生的研究手段、研究策略等方面的新进展进行综述,并对牙齿组织工程研究当前所面临的主要问题展开讨论.
