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人牙髓干细胞 多能分化 不只用于牙齿组织再生研究

时间:2019-10-23 15:26:17

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内容转自“泽平科技”微信公众号,技术咨询请微信搜索“泽平科技”

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,简称MSC)是能分化为多种细胞类型的多能性细胞,可分化为软骨细胞、成骨细胞、肌细胞、脂肪细胞等。由于干细胞在再生医学中,可以改善遗传、神经疾病患者的生活,因此其研究获得了很好的发展。

骨髓(bone marrow,简称BM)是间充质干细胞的主要来源,但是从患者身上收集骨髓是一种痛苦且侵入性的过程。 因此,研究人员需要找出从其他组织、通过非侵入性方式获取间充质干细胞的方法。目前为止,脂肪来源干细胞、牙髓干细胞已证明具有同间充质干细胞相同的更新和分化特性。

牙髓是位于牙齿中心的软组织。它包括血管、神经纤维和结缔组织。Gronthos等人最早在2000年报道了从第三磨牙的牙髓组织中分离和鉴定出间充质干细胞。牙髓干细胞(Dental Pulp Stem Cell,简称DPSC)可分化为胰腺胰岛的神经元、心肌细胞、软骨细胞、成骨细胞、肝细胞、角膜上皮细胞、分泌β细胞等,显示出在再生医学中,用于包括牙齿相关问题在内的各种人类疾病的巨大潜力,例如I型糖尿病、神经系统疾病、免疫功能低下、骨骼和软骨疾病等。

牙髓干细胞通常是从常规牙科手术中回收的牙齿中提取,由于来源于成人组织,使用这些细胞时没有伦理方面的担忧,且牙髓干细胞具有较低的免疫原性,可随时保存和使用,在长时间冷冻保存后仍保持干细胞特性。相比骨髓间充质干细胞,牙髓干细胞数量更多,增值率更高。

不同来源的间充质干细胞,体外分化时呈现不同的多能性。相比骨髓间充质干细胞,牙髓干细胞具有更强的成牙能力、神经分化能力、免疫调节能力。

牙髓干细胞通常位于牙髓内时保持静止,在受伤后迅速增殖,并立即分化为成牙本质细胞(odontoblast)、成骨细胞和软骨细胞,以分别产生牙本质、骨骼和软骨组织用于修复过程。

牙髓干细胞被认为是有效的免疫调节剂,非常适合组织再生。牙周炎是一种慢性炎性疾病,导致牙槽骨破坏和牙齿脱落,形成由于垂直牙槽骨高度的损失所导致的面部缺陷。当牙髓干细胞与常规方法结合使用时,可通过促进骨再生来改善效果。

d’Aquino等人的研究表明,牙髓干细胞在移植后可分化为成骨细胞和内皮细胞,并形成成熟的骨组织,他们在胶原蛋白海绵的支架上使用牙髓干细胞,可产生有效的生物复合物,为牙髓干细胞自体移植开发3D组织支架,以解决牙科疾病中重建骨组织工程——口颌面部(OMF)骨修复,提供了一个低风险且有效的改善策略。

牙髓干细胞可分化为功能活跃的神经元,表达巢蛋白(nestin,神经干细胞的标志分子),成为神经退行性疾病、意外脑损伤的良好修复资源。

牙髓干细胞能够分泌促血管生长因子,代替骨髓间充质干细胞进行心肌梗塞的修复,可用于基于细胞的缺血性心脏病。

体外如何分离培养牙髓干细胞则是研究牙髓干细胞的关键,许多因素都会影响牙髓干细胞的质量和数量,分离、收集、浓缩、存储、培养基、早期与晚期传代细胞的选择等,都可能影响其分化潜能和增殖能力。

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