颌骨骨髓基质细胞与牙周膜干细胞的生物学特性比较

发布时间：2020-08-12 15:13

【摘要】：牙周病(periodontal disease)是一种累及牙骨质、牙周膜和牙槽骨的慢性破坏性疾病，是造成成人牙齿脱落的主要病因。目前，组织工程是实现牙周再生最理想的方式。它包括三方面要素：种子细胞、支架材料和生长因子。合理选择种子细胞是其成功的关键[1]。牙周膜干细胞(PDLSCs)是目前公认的牙周组织再生最佳来源细胞[2],一定条件下可以构建功能性牙周膜[3-4]。但是，健康的牙周膜细胞需拔牙后分离培养获取，限制了其临床应用。因此，寻找其它种子细胞源也一直是国际相关热点之一。大量的研究表明，来源于颌骨的骨髓基质细胞具有旺盛的增殖能力和优于髂骨来源的骨髓基质细胞的成骨特性。我们通过颌骨骨髓基质细胞(OF-MSCs)与牙周膜干细胞进行体内外比较，初步研究颌骨骨髓基质细胞的生物学特性，探讨其用于牙周组织再生的可行性。本实验中通过颌骨骨髓基质细胞和牙周膜干细胞的原代培养，观察细胞外形及克隆形成情况；CCK-8测细胞生长曲线；免疫荧光染色检测STR0-1、CD146表达；定向诱导后检测脂滴形成及碱性磷酸酶活性变化情况，RT-PCR方法检测7、14d成骨相关基因的表达情况；扫描电镜观察两种细胞在HA/β-TCP材料表面的黏附、伸展情况，并植入裸鼠皮下(n=4)，8周后取材行组织学观察来评价两种细胞的成骨能力。结果： 1、颌骨骨髓基质细胞和牙周膜干细胞体外原代培养均能贴壁生长，呈成纤维样细胞外形；颌骨骨髓基质细胞具有较强克隆形成能力；生长曲线显示两种细胞生长趋势相似，颌骨骨髓基质细胞在6d左右基本进入平台期，牙周膜干细胞仍呈缓慢增长趋势；两种细胞均表达间充质干细胞的表面标志STR0-1和血管旁标志CD146。 2、两种细胞经成脂诱导14d，油红O染色可见脂滴形成；成骨诱导后RT-PCR均能检测到两种细胞均有成骨相关基因(OCN、OPN、ALP、runX2、BMP-2)的表达，其中OCN、OPN两种基因在颌骨骨髓基质细胞表达较早、较强； 3、在非诱导条件下，颌骨骨髓基质细胞表现和牙周膜干细胞表现较低水平碱性磷酸酶活性，颌骨骨髓基质细胞稍强；在成骨诱导条件下，颌骨骨髓基质基质细胞碱性磷酸酶活性明显较牙周膜干细胞强； 4、扫描电镜观察，两种细胞均可在HA/β-TCP材料表面黏附、伸展良好； 5、植入裸鼠皮下8周，两种细胞可在HA/β-TCP表面形成类骨质样结构。结论：颌骨骨髓基质细胞与牙周膜干细胞表现相似，均具有间充质干细胞的一般特性，具有一定的体内成骨潜能，但体外具有比牙周膜干细胞更强的成骨向分化能力。其在牙周组织缺损修复中发挥什么样的作用，能否作为牙周组织工程中的种子细胞尚需进一步的研究。
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R781.4
【图文】：

细胞形态学,细胞,骨髓基质细胞,牙周膜

可见细胞从组织块周围爬出，细胞可呈三角形或稍长的梭状。随着培养和传代，细胞逐渐变为成纤维样外形（图1）。颌骨骨髓基质细胞牙周膜干细胞图 1 两种细胞形态学观察

细胞生长曲线,克隆形成率,骨髓基质细胞,牙周膜

-29-图 2 两种细胞生长曲线.3 克隆形成率两种细胞培养10d时，均有细胞克隆形成。镜下观细胞形态积较小且排列紧密。其中，骨髓基质细胞获得克隆株65株，克6.5%；牙周膜干细胞获得克隆集落38株，克隆形成率为3.8%.4 STRO-1 和 CD-146 表达情况倒置荧光显微镜观察显示，颌骨骨髓基质细胞及牙周膜干细间充质干细胞标志物STRO-1和血管旁标志物CD-146表达（图

细胞,颌骨,骨髓基质细胞,牙周膜

-30-颌骨骨髓基质细胞牙周膜干细胞图3 两种细胞STRO-1、CD-146表达情况（×20）4 讨论组织工程需要高浓度的种子细胞，通过原代细胞的体外分离培养及扩增，获得大量的原代细胞，为后续的试验奠定基础。对于颌骨骨髓基质细胞的培养，我们主要在颌面外科手术或牙周手术中钻取颌骨骨松质，其来源广泛，取材简便，创伤小，且易于自体回植。而牙周膜干细胞用于自体回植，需要患者有需要拔除的牙齿，来源受到一定限制，且患者接受率较低。借鉴和改良 Akintoye 等[5]研究中原代培养方法并在实验中进行探索，确定用组织块法进行颌骨骨髓基质细胞的原代培养。一般在 3-10d 内便可看到细胞从组织块周围爬出。细胞的原代培养方法简便、省时，同时成活STRO-1 STRO-1CD146

【参考文献】