乳牙牙周膜干细胞在乳牙生理性根吸收中的作用研究

论文摘要

牙根吸收是牙根结构的分解和破坏,目前尚无统一分类。根据牙根吸收的部位和病因可分为表面性吸收、炎症性吸收、替代性吸收或内吸收、外吸收以及牙髓牙周感染、正畸治疗等导致的牙根吸收等;依据病理生理学的分类可分为病理性根吸收和生理性根吸收。乳牙生理性根吸收是儿童乳恒牙替换期的一种自然生理现象,乳牙的牙根是人体唯一生理性吸收并且消失的硬组织,关于乳牙生理性根吸收机制,有学者指出可能与继承恒牙萌出时的压力、炎症环境或咬合创伤有关,但都尚处于探索阶段。发育相关的间充质干细胞及其所在的微环境是维护骨骼和牙齿正常发育的基础。研究发育相关干细胞在乳牙生理性根吸收中的作用,对于进一步认识这一生理过程有着重要的生理意义。本实验分离、培养鉴定乳牙未吸收期及牙根吸收各阶段的乳牙牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cells,PDLSCs）,包括乳牙未吸收期、中度吸收和重度吸收以及恒牙PDLSCs。采用Real-time PCR和Western Blot等方法研究四个时期PDLSCs表达炎症相关因子IL-1、IL-6、TNF-α;成骨相关基因RUNX-2、ALP、OPG和破骨相关基因RANKL的表达差异,探讨PDLSCs在乳牙生理性根吸收中的作用。本课题的研究内容及结果如下:第一部分不同时期乳牙和恒牙牙周膜干细胞生物学特性比较分离、培养鉴定乳牙未吸收,中度吸收和重度吸收三个时期的乳牙PDLSCs。通过研究细胞自我更新能力、多向分化能力和流式细胞仪检测鉴定其来源。实验结果显示:各个时期的乳牙PDLSCs与恒牙PDLSCs形态相似,均呈旋涡状、放射状生长,细胞多为梭形,核呈卵圆形位于胞质中央;MTT和克隆形成率的结果显示,乳牙PDLSCs细胞活力和增殖能力高于恒牙PDLSCs,乳牙根吸收中重度期PDLSCs的细胞活力和增殖能力较恒牙及未吸收期的乳牙PDLSCs高;各个时期的PDLSCs向在体外诱导条件下均具有多向分化能力,其中乳牙根中重度吸收期的PDLSCs成骨、成脂方向分化能力较强;流式细胞仪表型鉴定显示各期乳牙牙周膜间充质来源的表面标志物CD146和CD90均为阳性,造血系来源的标志物CD34和CD45均为阴性。以上结果表明本研究分离得到的干细胞为间充质来源的干细胞,与恒牙PDLSCs相比具有更强的自我更新和多向分化能力,是一种理想的种子细胞。第二部分不同时期牙周膜干细胞炎症、成骨和破骨相关因子的实验研究分别分离、培养乳牙牙根未吸收、中度吸收和重度吸收期的乳牙PDLSCs,以恒牙PDLSCs作为对照,比较在乳牙生理性根吸收各阶段牙周膜干细胞炎症、成骨及破骨相关基因和蛋白表达的变化。Real-time PCR结果显示,炎症相关因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达随着根吸收的进行呈上升趋势。成骨相关基因RUNX-2和ALP的表达与根吸收呈正相关。破骨相关基因RANKL的表达亦呈现上调趋势,而成骨相关因子OPG呈下调趋势,最终导致反应细胞破骨/成骨能力的RANKL/OPG的比值呈不断上升趋势;Wertern Blot结果进一步证实这一结论。以上结果表明在乳牙生理性根吸收过程中IL-1β,IL-6和TNF-α炎症因子网络系统可能以直接作用或与RANKL/RANK/OPG系统相互协调的方式,在破骨细胞的分化成熟中发挥重要作用;乳牙生理性根吸收过程中,转录因子RUNX2可能参与到经典骨骼RANKL/RANK/OPG系统的调节中,诱导RANKL的表达,与此同时抑制OPG的表达而促进破骨细胞的分化成熟。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 文献回顾
• 1.乳牙生理性根吸收的研究进展
• 2.关于牙周膜干细胞的研究
• 实验一：不同时期乳牙和恒牙牙周膜干细胞生物学特性比较
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 实验二：不同时期牙周膜干细胞表达炎症、成骨和破骨相关因子的实验研究
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 小结
• 参考文献
• 个人简历和研究成果
• 致谢