盘点：近期对牙髓干细胞相关研究精华一览

2017-08-27 MedSci MedSci原创

牙髓干细胞

牙髓干细胞(DSPCs)是从牙髓组织中分离出来独立的间充质干细胞。DPSCs具有很强的干细胞干性，可以在体内体外诱导分化成成牙本质细胞，对牙髓的损伤修复起到重要作用。同时，具有应用于髓组织保存和牙髓再生的极大潜力。这里梅斯小编整理了近段时间关于牙髓干细胞的重要研究一览。【1】J Endod：牙髓干细胞：使用支架材料在神经移植术和血管发生中的潜力在这篇研究中，学者们主要通过对hDPSCs的研究来

牙髓干细胞(DSPCs)是从牙髓组织中分离出来独立的间充质干细胞。DPSCs具有很强的干细胞干性，可以在体内体外诱导分化成成牙本质细胞，对牙髓的损伤修复起到重要作用。同时，具有应用于髓组织保存和牙髓再生的极大潜力。这里梅斯小编整理了近段时间关于牙髓干细胞的重要研究一览。

【1】J Endod：牙髓干细胞：使用支架材料在神经移植术和血管发生中的潜力

在这篇研究中，学者们主要通过对hDPSCs的研究来探索牙髓再生以及表现为神经元和Schwann细胞再生能力受限的末梢神经损伤的干细胞疗法。

在此项研究中，研究者发开了一种促使hDPSCs向神经元分化的方法，它需要在神经元成熟前形成神经球。研究团队通过hDPSCs向Schwann细胞分化的实验发现，分化了的hDPSCs具有生成髓鞘以及引导背根神经节形成神经突的能力。另外，除了动态分化能力，hDPSCs对神经和内皮细胞还展现出一种旁分泌作用。对hDPSCs的条件培养基分析显示，其分泌的广谱生长因子包括：脑源性神经营养因子、神经生长因子、血管内皮生长因子和胶质细胞衍生神经营养因子。应用此种条件培养基培养内皮细胞，可以促进细胞迁移和血管发生，表明存在一种旁分泌的促血管生成作用。当存在hDPSCs时，绒毛尿囊膜测定显示血管形成增强，进一步加强了对这种说法的确定性。

此外，将包含肽水凝胶和hDPSCs的3维打印羟基磷灰石支架植入免疫抑制的小鼠体内，结果发现血管内生、髓样组织形成和骨性牙本质沉积，表明存在hDPSCs的成骨/成牙本质分化。此外，研究团队未来的探索方向将会集中于对hDPSCs的牙髓再生能力和牙髓细胞外基质中成纤维细胞扮演角色的研究。（文章详见--J Endod：牙髓干细胞：使用支架材料在神经移植术和血管发生中的潜力）

【2】J Endod：三维球形培养使牙髓细胞具有独特的多能潜力

三维(3D)球形培养是最广泛应用于体内微环境的3D培养技术之一。这篇研究是将DPSCs经过三维球形培养后，观察细胞干性和多向分化能力变化。

研究将DPSCs在无血清培养基中分离培养，并检测其成球能力。多能转录因子的表达通过反转录定量聚合酶链式反应和Western blot进行检测。通过流式细胞仪检测MSC相关标记物的表达情况。多向分化能力通过碱性磷酸酶、茜素红S和油红O进行检测。裸鼠皮下埋植实验检测来源于DPSCs的球形细胞和单层融合细胞的体内矿化组织形成能力。

结果显示，DPSCs可以成球。与相应的单层融合培养的细胞相比较，成球的DPSC表现出不同的干细胞表型，它强烈表达多能转录因子，而MSC相关标志物表达降低。另外，成球DPSC体外多向分化能力明显增强，并且多向分化相关基因表达显著升高。此外，DPSC成球细胞与单层融合细胞相比，体内矿化组织形成能力明显增强。

研究表明，在DPSCs中，成球细胞是一个独特的多能细胞群。DPSC成球为牙髓组织再生提供了一个前所未有的机遇。（文章详见--J Endod：三维球形培养使牙髓细胞具有独特的多能潜力）

【3】J Endod：氯化钴可以增加人牙髓细胞的干细胞特性

缺氧是调控干细胞干性的一个影响因素。本项研究是在体外向hDPC施加化学制剂氯化钴（CoCL2）刺激，通过检测细胞增殖情况、干细胞标志物表达变化和成骨分化情况来评估CoCL2是否可以模拟缺氧环境影响hDPC的干性。

向体外培养的hDPC分别施加25或50 μmol/L CoCL2刺激。细胞增殖情况通过3-(4，5-dimethylthiazol-2-yl)-2，5-diphenyltetrazolium bromide进行检测。流式细胞仪检测stro-1阳性细胞数量。干细胞标志性基因REX1， OCT4， SOX2和NANOG mRNA表达和成骨分化标志性基因ALP， COLI和RUNX2 mRNA表达通过RT-PCR或者实时PCR进行检测。成骨分化通过ALP活性和矿化定量进行分析。

结果显示，尽管25和50 μmol/L CoCL2抑制hDPC的细胞增殖，但50 μmol/L CoCL2可以增加stro-1阳性细胞数量。不仅如此，CoCL2呈剂量依赖性的诱导干细胞标志性基因的表达。除此之外，CoCL2抑制成骨分化相关基因表达、ALP活性以及钙沉积。另外，额外施加apigenin（低氧诱导因子-1α的抑制剂），可以恢复CoCL2对ALP活性的抑制作用。

该项研究结果表明，CoCL2可以增强hDPC的干细胞特性。（文章详见--J Endod：氯化钴可以增加人牙髓细胞的干细胞特性）

【4】J Dent Res：牙髓细胞植入无法诱导部分牙髓切断术后的牙髓再生

基于细胞疗法的部分牙髓再生是一种较有希望获得新生功能性牙本质-牙髓复合体的方法。它依赖于健康活髓的保存以再生受损的髓组织。这篇研究是将猪的DPCs植入迷你猪的牙髓缺损处，评估牙髓再生过程是否可以实现。

研究通过分口模型，在磨牙和前磨牙的显微外科牙髓切断术后，应用自体组装注射用纳米肽水凝胶，混合或不混合pDPCs，植入牙髓缺损处。术后21天，对施治牙齿进行3维形态表征测定、Masson三色染色和免疫标记DSP和BSP（牙本质涎蛋白和骨唾液蛋白）。

研究表明，细胞植入没有促使牙髓再生，但是发现有规则的修复性牙本质形成。事实上，在支架中不存在pDPCs时，会形成有规则的骨性牙本质桥微结构，这与天然牙本质显著不同。而存在pDPCs会明显影响牙本质桥的显微结构。另外，在每颗治疗牙齿的根部区域，都存在剩余牙髓组织充血和牙根外吸收的情况。

在本项研究的测试条件下无法实现牙髓再生。这个结果表明，还需要更多的研究来探索有利的再生微环境以实现牙髓再生。（文章详见--J Dent Res：牙髓细胞植入无法诱导部分牙髓切断术后的牙髓再生）

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作者：MedSci



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