牙龈卟啉单胞菌超声提取物对hPDLSCs表达VEGF的影响

目的:观察牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis,Pg)超声提取物对人牙周膜干细胞(human per-iodontal ligament stem cells,hPDLSCs)表达血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)的影响。方法:标准厌氧培养环境下培养Pg,收集细菌菌落,离心,制备细菌的超声提取物,然后以不同的浓度加入hPDLSCs的培养液中。培养6d,分别观察第2、4、6天时hPDLSCs的增殖情况。提取蛋白并用Western Blotting法检测VEGF和MMP-9的表达。结果:与对照组相比,第2天时,10μg/ml和100μg/mlPg轻度促进hPDLSCs的生长,第4天时,10μg/ml和100μg/mlPg则明显抑制hPDLSCs的生长(P<0.05),第6天时,3种浓度的Pg均明显抑制hPDLSCs的生长(P<0.05);1μg/ml和10μg/mlPg上调VEGF的表达,100μg/mlPg明显抑制VEGF的表达;3种浓度的Pg均上调hPDLSCs中MMP-9的表达。结论:作为牙周炎病原菌,大量的Pg可能通过抑制hPDLSCs的生长增殖,抑制局部血管重建以及加速细胞外基质的降解而降低了牙周组织的自我修复能力。

miR-17对炎症微环境中PDLSCs骨向分化特性的影响

目的探讨体外炎症微环境中,miR-17对牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs骨向分化能力的影响。方法体外有限稀释法克隆化和密度梯度离心法分别培养牙周膜干细胞(PDLSCs)和外周血免疫细胞(PBMCs),并建立PDLSCs与免疫细胞的Transwell共培养炎症微环境体系。使用定量PCR技术检测miR-17的表达,并将PDLSCs转染miR-17模拟物Mimics和抑制剂Inhibitor后进行成骨诱导,ALP染色,定量PCR和Western Blot检测细胞成骨分化的能力。结果共培养组PDLSCs中miR-17表达降低,转染Mimics后共培养细胞成骨分化能力升高,转染Inhibitor后细胞成骨分化能力降低。结论炎症微环境中miR-17可以促进PDLSCs骨向分化。

LncRNA调控PDLSCs成骨分化的研究进展

牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)是一种间充质干细胞,是牙周组织改建和修复的种子细胞。正常条件下,PDLSCs成骨分化功能稳定,维持骨组织成骨和破骨的动态平衡。然而炎症环境的刺激导致PDLSCs分化能力受损,造成牙周组织丧失且无法自行恢复。恢复PDLSCs的再生能力是牙周再生的一个重要途径。长链非编码RNA(Long non-coding RNA,LncRNA)可以从多种途径参与炎症反应调控,并且与PDLSCs的成骨分化相关,逐渐成为研究的热点。本文就LncRNA调控PDLSCs成骨分化的机制进行综述。

整合素α5β1在苯妥英钠促进大鼠PDLSCs和BMMSCs黏附于牙骨质中的作用

目的探讨在苯妥英钠(Phenytoin,PHT)促进大鼠牙周膜干细胞(Rat periodontal ligament stem cells,rPDLSCs)、大鼠骨髓间充质干细胞(Rat Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells,rBMMSCs)黏附于牙骨质过程中,整合素α5β1(Integrinα5β1)起到的作用。方法提取大鼠BMMSCs和PDLSCs,培养并纯化。通过细胞鉴定后,将获得的两种细胞各分为4组:40 mg/L PHT处理组、40 mg/L PHT+整合素α5抗体处理组、40 mg/L PHT+整合素β1抗体处理组、PBS处理组,每组细胞放入置有牙骨质片的96孔板处理4 h后,检测黏附于牙骨质片上的细胞量并做以比较。最后,利用qRT-PCR和Western blot检测40 mg/L PHT组与对照组细胞的整合素α5、β1亚基的mRNA与蛋白表达量。结果40 mg/L PHT可促进rBMMSCs及rPDLSCs黏附于牙骨质片,加入整合素α5、β1抗体后,均明显抑制了40 mg/L PHT对rBMMSCs、rPDLSCs黏附于牙骨质的促进作用(P<0.01)。qRT-PCR、Western-blot结果显示PHT处理组的整合素α5、β1亚基表达量高于空白对照组(P<0.05)。结论40 mg/L PHT能促进rBMMSCs、rPDLSCs黏附于牙骨质,该作用与整合素α5β1的表达上调密切相关。

包裹牙周膜干细胞和二甲双胍的磷酸钙-微纤维支架用于骨缺损的修复及机制研究

目的目前针对牙槽骨不规则缺损的修复尚无行之有效的治疗手段。制备一种包裹牙周膜干细胞和二甲双胍的磷酸钙(CPC)-微纤维(aMF)支架,评价其理化性能以及体外成骨效果,并分析其用于临床进行骨缺损修复的可能性。方法将磷酸四钙与无水碳酸氢钙混合制备磷酸钙骨水泥,将藻酸钠在7.5%的氧化条件下降解,将上述支架材料混合后,包裹牙周膜干细胞和二甲双胍,制备出CPC-aMF骨缺损修复支架。通过扫描电镜以及光学显微镜,对该支架进行初步理化性能和表面形貌的表征。最后通过碱性磷酸酶等成骨分化实验确定该支架的成骨效果。结果在该支架的表面形貌表征中发现,CPC提供了支撑结构,aMF作为其内包裹的细胞和生长因子保护。这种新型支架显示了良好的成骨性能,碱性磷酸酶半定量检测发现包裹牙周膜干细胞和二甲双胍的CPC-aMF支架的成骨效果是对照组的2.5倍,qT-PCR检测结果发现实验组的成骨效果是对照组的2.5倍。结论新型的骨缺损支架为治疗大面积骨缺损提供了一种潜在的治疗性骨组织工程策略。

Klotho通过调节UCP2表达抑制H_(2)O_(2)诱导的牙周膜干细胞氧化应激和细胞凋亡的作用机制研究

目的:本研究目的是评估慢性牙周炎患者龈沟液和牙龈组织中克洛托蛋白(Klotho)和线粒体解偶联蛋白2(UCP2)的水平,探究Klotho通过调节UCP2表达来抑制H_(2)O_(2)诱导的牙周膜干细胞(PDLSCs)氧化应激和细胞凋亡的作用机制,为牙周炎的治疗提供新的治疗靶点。方法:样本取自长沙市口腔医院就诊患者,牙周炎组来源于牙周炎患者因不能保留被拔除的牙齿,健康患者来自于因正畸需求拔除的正畸牙及第三磨牙,将龈沟液,牙龈组织,PDLSCs分为牙周炎患者组(n=12),健康对照组(n=10),再取健康对照组的PDLSCs根据处理方式不同分为H_(2)O_(2)组、H,O2+Klotho组、H,O2+NAC组(阳性对照)H,O2+DMSO组(空白对照)。用ELISA法检测牙周炎组龈沟液中Klotho的浓度,WesternBlot法检测牙周炎患者牙龈组织Klotho的浓度及UCP2的水平。根据Western Blot法通过测定4组PDLSCs超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)表达水平来评估氧化应激水平;根据PI染色和TUNEL法检测4组PDLSCs对的Caspase-3、BAX、Bcl、MLKL、RIP1、RIP3等细胞凋亡相关蛋白表达水平评估细胞的凋亡情况;最后通过抑制UCP2的表达进行验证分析。结果:Klotho在慢性牙周炎患者的GCF和牙龈组织中表现出相对较低水平。慢性牙周炎患者牙龈组织中的UCP2水平远低于健康对照组。通过分析牙周炎患者组和健康对照组中Klotho和UCP2表达之间的相关性,结果显示Klotho和UCP2的表达呈正相关。在健康组组中,单独H_(2)O_(2)处理的PDLSC组中UCP2表达下调,在Klotho+H_(2)O_(2)处理的PDLSCs组中UCP2表达上调。说明Klotho抑制PDLSCs中由H_(2)O_(2)诱导的氧化应激和细胞凋亡。反向验证实验表明,UCP2基因敲低可抑制Klotho对PDLSCs的影响。结论:Klotho和UCP2的表达呈正相关,Klotho通过调节UCP2的表达来抑制H_(2)O_(2)诱导的PDLSCs氧化应激和细胞凋亡。

牙周膜干细胞用于犬牙槽嵴组织工程化增高的实验研究

目的:探讨牙周膜干细胞复合生物支架材料增高重建牙槽嵴效果,为缺牙后牙槽嵴重度萎缩的种植义齿修复奠定基础。方法:分离培养牙周膜干细胞(PDLSCs),将其分别与骨组织工程支架材料羟基磷灰石-磷酸三钙(HA/TCP)及附着龈组织工程材料脱细胞真皮基质(ADM)复合诱导后,植入犬双尖牙缺失致牙槽嵴缺损部位,PDLSCs-HA/TCP植入骨缺损区,PDLSCs-ADM植入粘骨膜缺损区。植入32周,大体测量植入前后增高牙槽嵴高度;X-线片显示牙槽嵴高度与密度变化;组织学观察边界区新生牙槽骨结构,未植入做对照。结果:细胞-材料复合体植入后牙槽嵴高度显著增高,由移植前4.15±0.20,增加到移植后9.30±0.15(P<0.05)。x-线显示邻牙标记部位冠方有类骨密度硬组织形成,牙槽嵴明显增高。组织学显示:与对照组比较,细胞材料移植组可见缺损区有新生骨样组织形成,可见骨陷窝和骨细胞样结构。结论:PDLSCs分别与骨及粘骨膜组织工程支架材料HA/TCP、ADM复合后体内移植,可显著增高牙槽嵴高度,是牙槽嵴增高重建、实现无牙合种植修复的有效途径。

牙周膜干细胞中乙酰基转移酶MORF调控成骨的研究

目的:比较正常与炎症来源牙周膜干细胞(H-PDLSCs与P-PDLSCs)中乙酰基转移酶MORF表达水平的差异及其对PDLSCs分化的调控。方法:有限稀释法培养H-PDLSCs与P-PDLSCs,LPS、TNF-α、IL-β及三者混合物体外模拟炎症微环境诱导H-PDLSCs(IP-PDLSCs);基因与蛋白检测方法对比2种来源PDLSCs中MORF的表达水平;蛋白检测方法检测IPPDLSCs中MORF的表达水平;基因、蛋白检测与茜素红染色方法对比H-PDLSCs及下调MORF基因后的PDLSCs成骨基因表达的差异。结果:与H-PDLSCs相比,P-PDLSCs中MORF的表达显著下降(P<0.05);IP-PDLSCs中MORF的表达下降;MORF基因被下调后,PDLSCs成骨能力下降(P<0.05)。结论:牙周炎及炎症微环境会导致PDLSCs中MORF表达的下降,从而使其成骨分化受到抑制。

miR-203靶向RUNX2对牙周膜干细胞成骨分化能力的调控作用

目的:体外研究miR-203对人牙周膜干细胞成骨分化能力的影响及调控机制。方法:分离培养人牙周膜干细胞,检测牙周膜干细胞矿化诱导前后miR-203和RUNX2的表达;分别转染miR-203沉默及过表达模拟物;qPCR检测miR-203和RUNX2 mRNA水平的表达;Western blot检测RUNX2蛋白水平的表达,茜素红染色观察细胞成骨分化能力的变化;生物信息学分析miR-203的靶基因,双荧光素酶报告实验验证;共转染miR-203 inhibitor和RUNX2 siRNA,分析共转染后对RUNX2表达及细胞成骨分化能力的影响。结果:成骨诱导液诱导后牙周膜干细胞中miR-203的表达水平显著下调,而RUNX2的表达水平明显升高;miR-203过表达可明显抑制h PDLSCs的成骨分化能力和RUNX2的表达,抑制miR-203的表达,则结果相反;通过生物信息学分析miR-203的潜在靶基因含有RUNX2,双荧光素酶报告实验验证RUNX2为miR-203的靶基因;进一步实验结果表明沉默RUNX2可逆转miR-203 inhibitor对牙周膜干细胞成骨分化的促进作用。结论:miR-203可靶向调控RUNX2对人牙周膜干细胞成骨分化能力产生影响,提示miR-203在h PDLSCs组织工程损伤修复过程中发挥着重要作用。

miR-124靶向OSX对牙周膜干细胞成骨分化能力的调控作用

目的:探索miR-124对人牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)成骨分化能力的影响及调控机制。方法:分离、纯化培养人PDLSCs,检测牙PDLSCs成骨诱导前后miR-124和Osterix(OSX)的表达;转染miR-124沉默(inhibitor)及过表达模拟物(mimics);实时定量PCR(q PCR)检测miR-124和OSXm RNA水平的表达;Western blot检测OSX蛋白水平的变化,茜素红染色分析PDLSCs成骨分化能力的变化;生物信息学手段分析miR-124的靶基因,并通过双荧光素酶报告实验进行验证;共转染miR-124 inhibitor和OSX小干扰RNA(siRNA),检测共转染后对PDLSCs成骨分化能力及OSX表达的影响。结果:成骨分化诱导后PDLSCs中miR-124的表达明显下调,而OSX的表达则显著升高;过表达miR-124可明显抑制OSX的表达和PDLSCs的成骨分化能力,抑制miR-124的表达,则结果相反;生物信息学手段分析OSX为miR-124的潜在靶基因,双荧光素酶报告实验验证miR-124的靶基因为OSX;沉默OSX可逆转miR-124 inhibitor对PDLSCs成骨分化能力的促进作用。结论:miR-124可靶向调控OSX对PDLSCs成骨分化能力产生抑制作用,提示miR-124在PDLSCs组织修复再生过程中发挥重要作用。

牙周膜干细胞聚合体：一种潜在骨组织再生方法

目的:探索牙周膜干细胞的成骨能力。方法:体外培养牙周膜干细胞(PDLSCs),经体外鉴定、扩增构建PDLSCs细胞膜片(CS)和细胞聚合体(CP),通过大体观察、HE和免疫组化染色、扫描电镜进行形态学检测,实时定量PCR检测CS和CP成骨相关基因的表达水平,并观察裸鼠体内成骨能力。结果:成功分离、培养并鉴定PDLSCs后,构建PDLSCs CS和CP。组织学观察发现CP内细胞外基质丰富;免疫组化染色发现这些细胞外基质中骨涎蛋白(BSP)、碱性磷酸酶(ALP)和I型胶原表达呈阳性;CP上BSP、ALP和Runx2基因表达水平明显高于CS;体内实验发现CP组大量骨样组织形成,而CS组可见纤维样骨组织形成。结论:PDLSCs细胞聚合体技术为修复牙槽骨缺损提供了一种新的方法。

蛇床子素通过调控miR⁃26a表达对人牙周膜干细胞生物学特性的影响

目的探究蛇床子素通过调控miR-26a表达对人牙周膜干细胞(PDLSCs)生物学特性的影响及其相关机制。方法体外培养PDLSCs细胞,以不同浓度蛇床子素(0、1×10^(-4)、1×10^(-5)、1×10^(-6)、1×10^(-7)mol/L)进行干预,筛选适宜浓度;另将细胞分为蛇床子素(1×10^(-5)mol/L)+anti-miR-NC组、蛇床子素(1×10^(-5)mol/L)+anti-miR-26a组。采用甲基噻唑基四唑(MTT)法检测细胞活力和增殖能力,Transwell实验检测细胞迁移能力,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测miR-26a表达,蛋白质印迹(Western blot)法检测细胞增殖核抗原Ki67(Ki-67)、增殖细胞核抗原(PCNA)、基质金属蛋白酶(MMP2)、基质金属蛋白酶(MMP9)蛋白表达。结果与对照组比较,1×10^(-5)mol/L蛇床子素组细胞OD值、迁移数、miR-26a表达和Ki-67、PCNA蛋白表达升高(P<0.05),MMP2、MMP9蛋白表达降低(P<0.05)。与蛇床子素+anti-miR-NC组比较,蛇床子素+anti-miR-26a组细胞OD值、迁移数、miR-26a表达和Ki-67、PCNA蛋白表达降低(P<0.05),MMP2、MMP9蛋白表达升高(P<0.05)。结论蛇床子素可能通过上调miR-26a表达促进PDLSCs细胞的增殖和迁移。

釉原蛋白对牙周膜干细胞迁移、黏附及增殖的影响

目的:检测釉原蛋白(amelogenin,AML)对牙周膜干细胞(PDLSCs)迁移、黏附和增殖的影响。方法:用0.25、50和100μg/ml的AML培养人PDLSCs。用划痕实验和transwell法检测AML对PDLSCs迁移的影响。用黏附实验检测AML对PDLSCs黏附的影响。用MTT法和计数法检测AML对PDLSCs增殖的影响。结果:AML可促进PDLSCs的迁移,而且呈剂量效应关系(P<0.05)。AML对PDLSCs迁移和黏附有促进作用(P<0.05),且随培养时间延长而增加。AML可促进PDLSCs的增殖,且呈剂量效应关系。结论:AML可促进PDLSCs的迁移、黏附和增殖。

Wnt经典通路β-catenin过表达对人牙周膜干细胞增殖能力及成骨能力的影响

目的:探讨Wnt经典通路β-连环蛋白(β-catenin)过表达对人牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)增殖能力及成骨能力的影响。方法:收集因治疗需要拔除的健康前磨牙和第三磨牙8颗,分离、培养PDLSCs。通过构建慢病毒过表达载体,转染β-catenin基因使实验组过表达β-catenin。转染后显微镜下观察常规培养及成骨诱导7d后细胞形态;MTT测定转染前后PDLSCs的增殖情况;实时定量PCR技术检测淋巴增强因子-1(LEF1)、T淋巴细胞因子-4(TCF4)、Runt相关转移因子-2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、人Ⅰ型胶原蛋白-1(Colossians 1,COL-1)及P38丝裂原活化蛋白激酶(P38mitogen activated protein kinases,P38 MAPK)mRNA表达。成骨诱导7d后,提取RNA,检测成骨相关基因Runx2、ALP、COL-1、P38 MAPK mRNA表达。结果:转染后细胞表达绿色荧光(green fluorescent protein,GFP)。MTT结果示:β-catenin过表达组PDLSCs增殖能力较空转染组增强。β-catenin过表达组LEF1表达水平显著上升(P<0.05),TCF4表达水平无显著性差异(P>0.05);与空转染组相比β-catenin过表达组成骨诱导7d后Runx2、ALP、COL-1及P38表达水平显著降低(P<0.05)。结论:经典Wnt/β-catenin通路在PDLSCs增殖及成骨分化过程中发挥重要作用,核心蛋白β-catenin过表达可上调LEF1的表达促进PDLSCs的增殖能力,并可通过下调RUNX2、ALP、COL-1、P38的表达抑制其成骨能力。

TNF-α调控牙周膜干细胞骨向分化中LncRNA的差异表达

目的:探讨肿瘤坏死因子-α(TNF-α)对人牙周膜干细胞(PDLSCs)成骨作用的影响,以及其中长链非编码(LncRNA)的差异表达情况。方法:分离培养PDLSCs,对照组细胞用成骨诱导液培养,实验组细胞用成骨诱导液+10 ng/ml TNF-α培养。通过茜素红染色、RT-PCR和Western bolt检测两组细胞骨向分化,用高通量测序技术探究LncRNA的差异表达情况。结果:在TNF-α作用下,PDLSCs的骨向分化能力减弱;测序结果发现差异表达显著的长链非编码RNA上调的有57条,下调的有26条。结论:LncRNA可能与PDLSCs骨向分化的调控密切相关。

牙周慢性炎症对牙周膜干细胞生物学特性的影响

目的:探讨牙周慢性炎症对牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)生物学特性的影响。方法:体外有限稀释法克隆化培养健康个体和慢性牙周炎患者牙周膜干细胞(H-PDLSCs和P-PDLSCs),免疫荧光染色法分析细胞表面分子;克隆形成和Edu染色检测细胞增殖能力;并通过体外成骨、成脂、成软骨诱导培养,比较两组PDLSCs多向分化能力。结果:慢性牙周炎患者牙周膜组织中可分离培养出PDLSCs,与分离自牙周健康者的H-PDLSCs相比,其增殖能力升高,但分化能力减弱(P<0.05)。结论:牙周慢性炎症微环境可降低PDLSCs的分化潜能。

正常和炎症来源的人牙周膜干细胞内皮向分化能力的比较

目的:比较炎症和正常牙周膜组来源的牙周膜干细胞(iPDLSCs和PDLSCs)体外成血管的能力。方法:组织块酶消化法培养iPDLSCs和PDLSCs,并经有限稀释法纯化和干细胞表面标记物检测鉴定后,对其进行成血管诱导,并通过免疫荧光染色、实时定量PCR、Matrigel assay检测其内皮细胞相关标记物的表达水平及毛细血管网形成状况。结果:两种细胞经纯化后均阳性表达干细胞标记物CD90、CD29、CD105、CD146;iPDLSCs比PDLCSs具有更高的克隆形成能力;两种细胞经内皮向诱导培养后其内皮细胞标记物VEGF、vWF、CD31、VE-cadherin mRNA的表达水平均较诱导前明显上调(P<0.05),并且均能在体外形成管腔样结构;iPDLSCs中CD31、VE-cadherin mRNA的表达水平和管腔长度、分支节点数等均明显高于PDLSCs(P<0.05)。结论:正常和炎症来源的人牙周膜干细胞均具有成血管能力,并且炎症来源的成血管能力更高。

人牙龈间充质干细胞与牙周膜干细胞的性能比较

目的:比较人牙龈间充质干细胞(gingival mesenchymal stem cells,GMSCs)和牙周膜干细胞(periodontalligament stem cells,PDLSCs)的增殖及分化能力。方法:取同一个体的牙龈组织及牙周膜组织进行干细胞的分离培养和鉴定,并对其干细胞基本性能与增殖、分化能力进行对比分析。结果:GMSCs和PDLSCs均具有良好的间充质干细胞的特性,但其增殖及分化能力存在一定的差异。GMSCs原代细胞培养的成功率较PDLSCs高,增殖能力强,差异具有统计学意义(P<0.05);而分化能力检测结果显示,GMSCs成骨能力明显弱于PDLSCs(P<0.05),成脂能力两组细胞无显著性差异。结论:GMSCs能否代替PDLSCs用于牙周组织再生治疗,尚需要进一步研究。

正畸牙移动细胞生物力学研究进展

近年来,正畸牙移动细胞生物力学领域的研究蓬勃发展。牙周膜在正畸牙移动中的核心地位被广泛认识和接受。以牙周膜细胞为核心,包括骨髓基质干细胞、成骨细胞、成牙骨质细胞、成肌细胞等的体外研究成为揭示正畸牙移动生物学机制的重要手段。体外研究模型从通过基底形变、重物、液压、离心等方式对二维培养细胞进行应力加载的传统方式,发展到建立各种对细胞进行三维培养和应力加载的新型模型。骨改建循环中以成骨分化和破骨生成诱导为主的相关分子表达成为研究的热点。此外,牙周膜干细胞的细胞力学研究也是极具前景的崭新方向。

牙周膜干细胞在磷酸三钙/壳聚糖支架上生长的体外实验

目的:检测磷酸三钙(TCP)/壳聚糖支架是否适合培养牙周膜干细胞(PDLSC)。方法:制作3种不同比例TCP/壳聚糖支架,检测支架生物相容性,加入PDLSC和TCP/壳聚糖支架混合培养,扫描电镜检测和碱性磷酸酶(ALP)活性检测。结果:扫描电镜检测到PDLSC在TCP/壳聚糖支架上生长良好,TCP/壳聚糖支架比单纯壳聚糖支架培养PDLSC的ALP活性高。结论:TCP/壳聚糖支架比单纯壳聚糖支架更能促进PDLSC分化。