牙周炎癥狀態(tài)對患牙牙髓中牙髓干細胞生物學行為的影響.pdf

1、研究背景：
　　牙組織工程，特別是牙髓再生研究是口腔再生醫(yī)學的重要分支，牙髓干細胞（dental pulp stem cells，DPSCs）作為牙組織工程的種子細胞之一，也是迄今為止在牙髓再生研究中得到最多應用的種子細胞。DPSCs存在于乳牙及恒牙牙髓組織中，以往研究表明，DPSCs可以簡單高效的由醫(yī)療廢棄物（如正畸需要拔除的牙齒、阻生智齒等）中獲得，具有良好的增殖和多向分化能力，可誘導形成骨、軟骨、肌肉、神經(jīng)以及牙髓/牙本質(zhì)復

2、合體等多種組織。目前不可逆性牙髓炎的常規(guī)治療方案是去髓術結合根管治療，以達到消除感染、保留患牙的目的；另一方面，由于牙周疾病引起的逆行性牙髓炎等牙周牙髓聯(lián)合病變，也需要通過上述治療手段保留患牙。近來不少研究證實，由炎性牙髓組織中也可分離培養(yǎng)出DPSCs，即炎性DPSCs（inflamed DPSCs，iDPSCs），此類DPSCs保留著與健康組織來源細胞相似的分化特性及組織再生潛能。此后，相繼由感染根尖組織、炎性牙周組織中分離出了具有多

3、能性的間充質(zhì)細胞，上述炎性來源細胞均保留了較為良好的多向分化及組織再生潛能，這提示了分離自炎性牙齒組織的干細胞可能是未來干細胞治療一個重要的細胞資源。然而，炎性環(huán)境對干細胞生物學特性的干預以及間充質(zhì)干細胞對炎癥反應的調(diào)節(jié)是多分子參與的復雜過程，對其信號通路的闡明則需要進一步深入研究。
　　雖然由炎性牙髓組織中分離所得的牙髓干細胞經(jīng)證實仍然保留著部分多向分化及組織再生潛能，但是在諸如由牙周炎癥引發(fā)牙髓炎癥的牙周牙髓聯(lián)合病變患牙牙髓組

4、織中是否仍然存在具有活力的牙髓干細胞，這些細胞的分化、再生潛能與由正常牙髓組織中獲得的DPSCs是否存在差異，目前未卻見相關研究報道。本課題將就以上問題進行集中深入研究。
　　材料與方法：
　　本研究由因侵襲性牙周炎而必須拔除的患牙牙髓組織中分離培養(yǎng)炎性牙髓干細胞iDPSCs，根據(jù)患牙牙槽骨吸收程度將所分離的iDPSCs分為3個實驗組（A組：牙槽骨吸收接近根尖；B組：牙槽骨吸收到達根尖但未完全波及；C組：牙槽骨吸收波及整個根

5、尖周），以來源于同一患者因阻生或無咀嚼功能拔除的健康智齒的DPSCs作為對照。觀察比較上述各組細胞克隆形成能力、增殖活力、細胞周期、細胞表面特異性標記物、細胞多向分化（成骨/成牙、成脂）能力及相關基因表達水平，并結合生物材料及離體牙根管段，異位觀察各組細胞體內(nèi)特征性組織新生能力。通過以上研究，綜合評估牙周炎癥對牙髓干細胞的影響。
　　結果
　　研究發(fā)：現(xiàn)，可由前述牙槽骨不同吸收程度的患牙中分離獲得陽性表達 STRO-1及 C

6、D146的iDPSCs；盡管相較對照組DPSCs，各組iDPSCs（A、B及C組）的克隆形成能力及增殖活力都有顯著降低，但降低的幅度與牙周炎癥嚴重程度無明顯相關性；并非所有組別的iDPSCs體外多向分化的潛能都降低；A組（牙槽骨吸收接近根尖患牙來源）iDPSCs、對照組 DPSCs與生物材料復合后，移植于裸鼠皮下12周后生成了牙本質(zhì)樣結構；而將各組細胞/支架復合物充填于離體牙根管片段內(nèi)移植于裸鼠皮下，均可觀察到牙本質(zhì)/牙髓樣復合體樣組織

7、的生成，但相較于對照組DPSCs，iDPSCs成牙能力顯著受到抑制，不過各組 iDPSCs生成牙原性組織的能力與患牙牙周炎癥嚴重程度并無相關性。
　　結論：
　　綜上所述，牙周炎癥累及的患牙只要牙髓組織尚未完全壞死，就可以分離出具有MSCs（間充質(zhì)干細胞）性質(zhì)的iDPSCs，此類iDPSCs仍然具有一定的增殖、分化和組織再生潛能，但是這種牙周炎癥來源的iDPSCs能否作為自源性干細胞進行臨床再生治療，還需基于大樣本及多種類型