增龄因素对牙源干细胞生物学特性的影响

背景:牙源干细胞在再生医学与组织工程等领域的研究不断深入,为牙相关组织修复及全身疾病治疗带来了希望。但目前对不同年龄区间牙源干细胞生物学特性上的差异缺少系统的分析。目的:探讨脐血源血小板裂解液培养人乳牙、恒牙牙髓干细胞的生物学特性,为人血小板裂解液代替胎牛血清提供可靠依据。方法:取出乳牙、少年恒牙及成年恒牙牙髓组织,在含体积分数为10%胎牛血清或5%,10%,15%人血小板裂解液的DMEM/F-12培养基中培养,采用细胞计数法检测4组细胞增殖情况,选取最佳人血小板裂解液浓度进行后续实验。在最佳人血小板裂解液浓度条件下,体外培养乳牙、少年恒牙及成年恒牙牙髓干细胞,显微镜下观察细胞生长状态,流式细胞术检测细胞表面特异性抗原,细胞计数法和CCK-8法检测细胞增殖能力,三系分化实验观察细胞体外分化能力。结果与结论:①10%人血小板裂解液组的细胞增殖速率最高;②各组牙髓组织块周围均有梭形成纤维状细胞生长并扩增,乳牙与少年恒牙细胞形态无明显差异;与同代次乳牙和少年恒牙细胞相比,成年恒牙细胞体积偏大;③流式细胞术检测结果显示乳牙、少年恒牙及成年恒牙牙髓干细胞均符合间充质来源干细胞的表型特征;④成年恒牙牙髓干细胞增殖能力明显低于乳牙及少年恒牙牙髓干细胞(P<0.01);⑤成年恒牙牙髓干细胞中成骨相关基因碱性磷酸酶、骨形态发生蛋白2 mRNA表达,成脂相关基因脂蛋白脂肪酶、过氧化物酶体增殖物激活受体γ2 mRNA表达,成软骨相关基因Ⅱ型胶原α1、软骨寡聚基质蛋白mRNA表达均显著低于乳牙及少年恒牙牙髓干细胞(P<0.01);⑥结果表明,人乳牙与少年恒牙牙髓干细胞相较于成年恒牙牙髓干细胞具有更强的增殖能力与多向分化潜能,更适用于临床研究和疾病治疗。

脐带间充质干细胞体外调节CD34^+CD126^-细胞向巨核系诱导的研究

目的:研究CD34+CD126-细胞向巨核细胞诱导分化及间充质干细胞对诱导过程的调节。方法:免疫磁珠分选获得CD34+CD126-细胞,设置3个实验组:无间充质组、间充质直接接触组和非直接接触组,以脐带血单个核细胞作对照,诱导向巨核细胞分化14 d,分别在7 d末与14 d末进行悬浮细胞数计数,流式测定CD34与CD41表型及镜下细胞形态观察。胶原蛋白凝胶培养基诱导CD34+CD126-细胞形成巨核细胞集落形成单位(CFU-Mk),12 d末CD41特异性抗原染色并镜下计数CFU-Mk。结果:(1)诱导7 d或14 d末,间充质组(CD34+CD126-细胞与MSC接触或非接触共培养组)获得悬浮细胞数均显著高于无间充质组(均为P<0.001),但MSC接触与非接触组间获得悬浮细胞数差异无统计学意义(P>0.05);(2)诱导7 d末,间充质组CD34阳性细胞数均显著大于无间充质组(均为P<0.001),MSC接触组CD34阳性细胞数显著小于非接触组(P<0.05),诱导14 d末,各组CD34阳性细胞率均下降至2%左右;(3)诱导7 d或14 d末,间充质组CD41阳性细胞数均显著大于无间充质组(均为P<0.001),而MSC接触与非接触组间CD41阳性细胞数均无显著性差异(P>0.05),CD34+CD126-细胞各组CD41阳性数均显著大于CBMCs的对应各组(均为P<0.001);(4)CD34+CD126-细胞组诱导得到的大CFU-Mk(≥50个细胞)与中CFU-Mk(21~49个细胞)数量显著大于CBMCs组(PCFU-Mk;≥50 cells<0.01,PCFU-Mk;21-49 cells<0.05)。结论:脐带间充质干细胞的旁分泌作用对于巨核细胞分化过程中CD34+细胞或CD41+细胞的增殖均具有促进作用,但MSC的微环境能显著降低CD34+细胞的增殖速率。诱导前筛选较为原始的巨核细胞祖细胞作为起始细胞对于巨核细胞诱导效率的提升具有显著作用。