3D干细胞培养在牙髓再生研究中的应用

3D细胞培养是一种模拟人体内细胞生长环境的体外培养方式,使细胞保持原有的立体形态,有利于细胞内基因的表达和信号转导。3D干细胞培养作为其中一个重要的研究方向,主要应用于器官体外培养和组织再生领域。在牙髓再生研究中,干细胞经2D培养后,存在细胞接触抑制、基因表达受限以及部分生物学功能缺失的局限性,而3D培养可增强干细胞自我更新和特异性分化的能力,再生神经血管化的牙髓-牙本质复合体,再生效果明显优于2D培养。本文将介绍3D细胞培养的研究现状,总结分析3D干细胞培养在牙髓再生研究中的优势、应用及展望,为牙髓再生中干细胞培养条件和再生效果的优化提供理论依据。

淫羊藿苷在炎症环境下对MC3T3-E1细胞增殖分化的影响

背景:研究表明慢性根尖周炎是常见的炎症性骨破坏疾病之一,淫羊藿苷可以促进成骨分化、抑制骨吸收,可能对慢性根尖周炎引起的骨破坏起到保护作用。目的:探讨在脂多糖刺激的炎症环境下淫羊藿苷对MC3T3-E1细胞增殖分化的影响。方法:应用脂多糖刺激MC3T3-E1细胞建立体外炎症环境,采用CCK-8检测脂多糖最佳作用质量浓度及作用时间;CCK-8检测在1μg/mL脂多糖刺激下淫羊藿苷的最佳作用质量浓度;碱性磷酸酶染色、Real-time PCR及Western blot检测炎症环境下淫羊藿苷对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响;Real-time PCR及Western blot检测炎症环境下淫羊藿苷对MC3T3-E1细胞炎症相关因子白细胞介素1β、白细胞介素6表达的影响。结果与结论:①CCK-8结果显示,淫羊藿苷的最佳作用质量浓度为0.1μg/mL;②在炎症环境下,淫羊藿苷增强了碱性磷酸酶的表达,促进了成骨细胞分化;③与脂多糖组相比,脂多糖+淫羊藿苷组成骨相关因子碱性磷酸酶、Runx2表达升高;④与脂多糖组相比,脂多糖+淫羊藿苷组炎症相关因子白细胞介素1β、白细胞介素6表达水平下降;⑤结果提示,脂多糖能导致MC3T3-E1细胞成骨分化能力减弱并加重炎症反应,淫羊藿苷对其具有保护作用。

粪肠球菌LTA通过促进ROS的高表达活化NLRP3炎性体

目的:检测粪肠球菌脂磷壁酸LTA能否通过激活活性氧而活化NLRP3炎性体。方法:粪肠球菌LTA作用于小鼠巨噬细胞RAW264.7,运用Western blot、ELISA及Real-time qPCR法检测NLRP3炎性体蛋白及mRNA的表达。还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酶氧化酶抑制剂DPI抑制活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生,荧光染色及流式细胞仪检测ROS的表达。结果:LTA作用于RAW264.7细胞24小时后,NLRP3、Caspase-1、IL-1β蛋白及mRNA的表达量均明显高于阴性对照组(P<0.05)。DPI可有效抑制ROS的产生,ROS表达被抑制后,NLRP3炎性体蛋白及mRNA的表达亦明显降低。结论:LTA是粪肠球菌活化NLRP3炎性体的毒力因子,主要借助于ROS的产生。

计算机模拟亚甲基蓝与牙龈卟啉单胞菌部分蛋白的分子对接

目的:使用计算机模拟的靶点预测与分子对接的方法,研究抗菌光动力疗法中光敏剂与细菌结合的靶点,并计算结合能。方法:在Uniprot数据库和RCSB PDB数据库中获取并汇总牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis,Pg)的蛋白名称;在SciFinder数据库、PubChem数据库、ChemSpider数据库和Chemical Book中筛选并对比亚甲基蓝的结构图,并用ChemBioDraw软件绘制确认;在PharmMapper数据库对亚甲基蓝三维结构进行靶点预测,并用Cytoscape软件构建可视化网络图;在String数据库中构建亚甲基蓝靶点与Pg蛋白交集的相互作用网络;选择FimA、Mfa4、RgpB、Kgp K1蛋白,使用AutoDock软件计算亚甲基蓝与上述蛋白的对接能量,并进行分子对接。结果:靶点预测结果显示,268个亚甲基蓝潜在靶点和1865个Pg的蛋白之间有19个共同的靶点,这19个靶点为:groS、radA、rplA、dps、fabH、pyrG、thyA、panC、RHO、frdA、ileS、bioA、def、ddl、TPR、murA、lepB、cobT、gyrB。分子对接结果显示,亚甲基蓝能与FimA蛋白的9个位点结合,结合能-6.26 kcal/mol;与Mfa4蛋白的4个位点和氢键形成位点GLU47结合,结合能-5.91 kcal/mol;与RgpB蛋白的氢键形成位点LYS80结合,结合能-5.14 kcal/mol;与Kgp K1蛋白的6个位点和氢键形成位点GLY1114结合,结合能-5.07 kcal/mol。结论:计算机模拟的靶点预测与分子对接技术可以初步揭示亚甲基蓝与Pg部分蛋白发生结合、结合程度及结合位点,为将来研究光敏剂与细胞、细菌结合位点的筛选提供参考。

Asxl1在炎性微环境中对成骨细胞增殖分化的作用

背景:研究表明Asxl1的缺失可导致骨质发育不全、骨质缺损类疾病的发生,但目前在根尖周炎环境下该因子与骨破坏之间的关系暂无相关报道。目的:探讨炎性微环境下Asxl1对成骨细胞增殖分化的影响。方法:实验选用脂多糖刺激MC3T3-E1细胞建立体外炎性微环境,通过CCK-8实验筛取脂多糖最佳质量浓度和最佳作用时间,然后用20 mg/L脂多糖刺激MC3T3-E1细胞24 h,免疫荧光检测Asxl1的蛋白表达水平,Real Time-PCR检测Asxl1 mRNA的表达水平。为进一步验证Asxl1基因在炎性微环境中影响成骨细胞的增殖与分化,脂多糖刺激形成炎性微环境后转染Asxl1-SiRNA 24 h,采用CCK-8检测细胞增殖活性,RealTime-PCR检测Asxl1及成骨相关基因ALP和RUNX2 mRNA的表达水平。结果与结论:①脂多糖刺激MC3T3-E1细胞后,Asxl1蛋白和mRNA表达水平呈降低趋势;②脂多糖刺激MC3T3-E1细胞后,转染Asxl1-SiRNA 24 h,细胞增殖活性下降趋势明显,Asxl1基因及成骨相关基因ALP和RUNX2 mRNA的表达水平明显降低;③结果提示,Asxl1可能通过参与炎性反应过程,影响成骨细胞的增殖与分化,进而参与骨破坏进程。