牙本质细胞外基质蛋白对乳牙牙髓干细胞体外增殖、分化能力的影响

发布时间：2017-10-24 20:12

  本文关键词：牙本质细胞外基质蛋白对乳牙牙髓干细胞体外增殖、分化能力的影响

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【摘要】：研究背景:牙,作为人体最坚硬的器官,具有咀嚼、消化、发音、维持面型等重要功能。龋齿、外伤、肿瘤等外因可导致牙缺失,这种不可逆损伤影响着人们的身心健康,导致生活质量下降。因此,如何建立牙再生成为组织工程学的热点和难点。2000年,学者在人牙髓组织中成功分离出了牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs),这些干细胞具有较强克隆能力及高度增殖、分化潜能,为实现牙再生带来了希望和方向。成熟的牙由牙釉质、牙本质、牙髓及牙骨质组成。由釉柱构成的釉质是牙齿抵御外界刺激的第一道防线。牙本质作为牙齿的主要支撑结构,由牙本质小管和细胞外基质组成,是牙抵御外界刺激的主要防线。牙髓作为牙组成中细胞成分最多的部分,为牙本质提供营养、支持等作用。当牙因磨损、酸蚀、龋等发生破坏时,深部的牙本质将暴露,该区域的成牙本质细胞受到不同程度的刺激后部分将发生变性,此时牙本质细胞外基质内的蛋白成分将在损伤部位释放,从而促进较深部位的牙髓干细胞迁移至损伤区域取代变性细胞分化为成牙本质细胞,与尚有功能的成牙本质细胞共同分泌牙本质基质,继而矿化,形成修复性牙本质[1],抵御外界的刺激和伤害。在修复性牙本质形成过程中,牙本质细胞外基质蛋白(dentin extracellular matrix proteins,DEMPs)起着重要作用。牙本质细胞外基质主要由I型胶原和非胶原蛋白组成。非胶原蛋白主要包括:牙本质涎磷蛋白(dentin siaphosphoprotein,DSPP)、牙本质基质蛋白-1(dentin matrix protein-1,DMP-1)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)、骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)等。这些蛋白调控着牙髓细胞分化的方向和成牙本质细胞的成熟,引导着牙本质基质矿化、修复性牙本质形成。研究发现,DSPP基因缺陷可导致牙本质形成缺陷症;DMP-1与钙离子具有较强的亲和力,促使牙本质基质中羟基磷灰石晶体沉积、成核,晶体扩大和融合后可促进牙本质矿化,同时可调节DSPP的表达;OPN对羟基磷灰石的形成与生长有一定的抑制作用,可影响牙本质的形成与再生。这提示我们,牙本质的形成需要多种基质蛋白相互影响、共同作用。目前,大多数研究集中于单一细胞外基质对牙髓细胞分化的影响,缺少混合性蛋白成分在干细胞领域作用的相关报道。目的:通过研究牙本质细胞外基质蛋白在体外对人脱落的乳牙牙髓干细胞(Stem cell from human exfoliated deciduous teeth,SHED)增殖、分化能力的影响,从而为DEMPs在牙修复、再生研究方面的应用提供依据。方法:采用组织块联合酶消化法获得SHED并进行体外培养。矿化诱导液培养SHED,鉴定其是否具有多向分化能力;拔取健康牛牙,用4mol/L盐酸胍和0.5mol/L EDTA提取DEMPs,四唑盐比色法(MTT)检测各种不同浓度DEMPs对SHED增殖能力的影响,同时测定DEMPs对SHED碱性磷酸酶(ALP)活性的影响;Real-time PCR检测DSPP与DMP-1的m RNA表达情况。结果:成功提取并鉴定牙髓干细胞。DEMPs诱导细胞培养3d、5d可促进细胞增殖。细胞培养5d、7d时,ALP的活性上调,Real-time PCR结果显示,DEMPs可促进DSPP、DMP-1基因的表达。结论:牙本质细胞外基质蛋白促进SHED的增殖与牙向分化。
【关键词】：牙本质细胞外基质蛋白 乳牙牙髓干细胞 增殖 分化
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R781
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 缩略词表10-12
• 第1章 绪论12-14
• 第2章 文献综述14-19
• 2.1 牙本质细胞外基质成分与生物学行为14-16
• 2.2 牙本质生物活性成分的释放16-17
• 2.3 细胞因素在修复性牙本质形成方面的应用17-19
• 第3章 实验材料和方法19-24
• 3.1 实验材料与仪器19-20
• 3.1.1 主要药品与试剂19
• 3.1.2 主要仪器设备19-20
• 3.2 实验方法20-24
• 3.2.1 牙本质细胞外基质蛋白的提取20
• 3.2.2 SHED的分离培养与鉴定20-21
• 3.2.3 牙本质细胞外基质蛋白对SHED增殖能力的影响21
• 3.2.4 牙本质细胞外基质蛋白对SHED碱性磷酸酶活性的影响21-22
• 3.2.5 Real time-PCR检测牙本质细胞外基质作用SHED后，DSPP与DMP-1 基因的表达情况22-23
• 3.2.6 统计学分析23-24
• 第4章 结果与讨论24-30
• 4.1 结果24-27
• 4.1.1 SHED的分离培养与鉴定24-25
• 4.1.2 牙本质细胞外基质蛋白对SHED增殖能力的影响25
• 4.1.3 牙本质细胞外基质蛋白对SHED ALP活性的影响25-26
• 4.1.4 RT-PCR检测牙本质细胞外基质作用SHED的基因表达结果26-27
• 4.2 讨论27-30
• 结论30-31
• 参考文献31-36
• 作者简介及在学期间取得的科研成果36-37
• 致谢37

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本文编号：1090335