颅神经嵴干细胞成牙本质样细胞分化诱导的体内实验研究

目的观察诱导颅神经嵴干细胞（cranial neural crest stem cell，CNCSC）后的裸鼠体内成牙本质样细胞表型分化，探讨CNCSC用于牙再生研究的可行性。方法颅神经管组织块无血清条件培养法获取CNCSC，体外经成纤维生长因子8（FGF8）、骨形态发生蛋白2（BMP2）、转化生长因子β1（TGFβ1）、牙本质基质非胶原蛋白等因子诱导后，与胶原-壳聚糖三维凝胶支架复合植入裸鼠背部皮下，免疫组织化学方法检测Ⅰ型胶原表达、牙本质涎磷蛋白（DSPP）表达，鉴定其成牙本质样细胞表型分化特征。结果诱导后CNCSC植入体内后1月表现为Ⅰ型胶原及DSPP阳性表达，2月后DSPP表达增强，局部区域可见极性栅栏状排列的细胞分布，并可见明显的细胞外基质形成。结论CNCSC在体内可向成牙本质样细胞表型分化，为进一步开展牙再生研究奠定了基础。     

人胰岛素样生长因子-1基因强化组织工程法诱导裸鼠异位软骨形成

目的 探讨人胰岛素样生长因子-1(hIGF-1)基因转染诱导后的人骨髓基质干细胞(hMSCs)与再生丝素膜复合后在裸鼠体内形成组织工程软骨的能力.方法 分离培养hMSCs,体外诱导成软骨样细胞,流式细胞仪测定细胞表型,免疫组化检测软骨细胞表型;脂质体介导hIGF-1转染诱导后的hMSCs, RT-PCR、酶免疫测定法和免疫组化检测hIGF-1及Ⅱ型胶原的表达;转染后的hMSCs与再生丝素膜复合培养,扫描电镜观察细胞形态,复合物植入裸鼠皮下,HE及免疫组化染色观察新生软骨的结构和表型.结果 分离培养出纯化的hMSCs符合间充质干细胞表型,具有快速增殖及经诱导后向软骨分化的能力,诱导后的细胞表达Ⅱ型胶原;转染诱导后的hMSCs能稳定分泌具活性的hIGF-1蛋白,并表达软骨细胞表型;转染后的hMSCs与再生丝素膜复合培养显示良好的生物相容性,新生组织具典型的软骨组织陷窝,并表达Ⅱ型胶原.结论 经hIGF-1基因诱导后的hMSCs与再生丝素膜在体内能构建出软骨样组织.     

过表达牙本质涎磷蛋白的骨髓间充质干细胞部分牙向和骨向分化基因的表达

目的观察小鼠骨髓间充质干细胞(BM-MSC)过表达牙本质涎磷蛋白(DSPP)后的形态学改变,并研究其部分牙向及骨向分化基因的表达情况。方法体外培养小鼠BM-MSC,通过腺病毒介导的方式将DSPP基因转染小鼠BM-MSC,通过标记基因GFP检测转染效率,观察转染后细胞的形态学改变,RT-PCR方法检测过表达DSPP的BM-MSC有无成牙和成骨基因的mRNA表达。结果成功获得小鼠BM-MSC,经腺病毒介导的DSPP基因转染BM-MSC的转染效率可达42.7%,转染后的细胞出现分化,似成牙本质样细胞。转染后细胞表达DSPP、DMP1、Msx1/2、Pax9、Lhx6/7、Sox9、Cbfα1、Osx、Col等多种牙向和骨向发育分化基因。结论过表达DSPP的BM-MSC出现细胞分化,并可表达多种牙向及骨向发育分化的基因。     

体外组织培养模式的构建及转化生长因子促进牙髓细胞向成牙本质细胞诱导分化的研究

目的通过构建体外组织培养模式,观察牙髓细胞向成牙本质细胞诱导分化的潜力及转化生长因子-β1(TGF-β1)的促进作用。方法获取人第三磨牙牙髓组织,剪碎后与牙本质陶瓷粉(CDP)及2μg/mL TGF-β1混合,将混合物以骨基质明胶(BMG)为载体构建牙髓组织培养模型,在培养3、7、14和21 d后,通过HE和组织特异性染色鉴定有无骨-牙本质基质成分形成,免疫组化检测细胞有无牙本质特异性蛋白——牙本质涎蛋白(DSP)的表达。结果牙髓组织经TGF-β1诱导培养后可进一步矿化,甲苯胺蓝和Mallory染色表明在牙髓组织的中心出现骨-牙本质样基质的沉积,免疫组化检测牙髓细胞开始出现DSP的表达。结论成功构建体外牙髓组织培养模型,该模型能维持牙髓细胞的生长和存活,可用于体外对牙髓细胞的诱导分化观察;该模型模式下TGF-β1可明显促进牙髓细胞向成牙本质细胞的分化诱导潜能。     

CDMP1诱导成纤维细胞向成软骨细胞表型分化的实验研究

目的应用软骨形态发生蛋白-1(CDMPI)生长因子,体外诱导真皮成纤维细胞向成软骨细胞表型分化,探讨其作为组织工程化软骨种子细胞的可行性.方法取成人真皮成纤维细胞,体外扩增至第2代,以加入CDMPl生长因子(100ng/mL)的含10%胎牛血清的F-12培养液诱导,每3 d换液1次,进行单层培养,对照组为不加CDMPl培养的成纤维细胞.7 d后,免疫荧光检测Ⅱ型胶原分泌,RT-PCR检测Aggrecan、Ⅱ型胶原mRNA表达.结果诱导后成纤维细胞细胞形态由梭形向软骨细胞样多角形、多边形转变.Ⅱ型胶原免疫荧光检测表达阳性,RT-PCR检测Aggrecan、Ⅱ型胶原mRNA表达阳性.结论成纤维细胞在CDMPI生长因子诱导下能向成软骨细胞表型分化,并能分泌软骨细胞特异性基质,有可能成为软骨组织工程新的种子细胞来源.     

小鼠牙乳头间充质细胞自发牙向分化及相关基因表达分析

目的观察小鼠牙乳头间充质细胞在血清培养基中的自发牙向分化,并对其特异性牙向和骨向分化的相关转录因子的基因表达进行分析。方法获取孕16.5 d(E16.5 d)胎鼠的原代牙乳头间充质细胞,分别在含血清培养基和添加白血病抑制因子(LIF)的血清培养基中传代培养,观察细胞是否出现成牙本质细胞表型分化,并检测牙向分化表型和维持未分化表型的细胞的特异性转录因子的mRNA表达情况。结果单纯血清培养基培养的牙乳头间充质细胞可在第4代后自发分化为成牙本质细胞表型;而添加106U/L LIF的含血清培养基,可使小鼠牙乳头间充质细胞的未分化表型稳定至第9代。无论细胞是否出现牙向分化,表现成牙间充质细胞特性的Msx1/Msx2、Pax9、Lhx6/Lhx7均有表达;而成牙本质细胞表型分化后尚能检测到DSPP、Sox9、Cbfα1、Osx等启动向矿化组织细胞终末分化的特异性基因表达。结论牙乳头间充质细胞的自发牙向分化模型可作为诱导其他成体间充质干细胞牙向分化时的阳性对照,其基因表达模式可为研究其他成体干细胞牙向分化后在基因水平上的变化提供佐证。     

处理牙本质浸提液对牙髓细胞分化方面作用的研究

目的 观察人处理牙本质基质(human treated dentin matrix,hTDM)浸提液对人牙髓细胞(human dental pulp cells,hDPCs)成牙和成神经方向分化的影响,为有效利用细胞外基质分子参与牙髓牙本质复合体的修复提供新线索.方法 体外分离培养hDPCs,免疫荧光及流式细胞术鉴定细胞组织来源;成脂、成骨及成神经诱导培养基诱导培养hDPCs,鉴定细胞多向分化能力.制备hTDM浸提液,诱导培养hDPCs7d后,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析细胞成牙和成神经方向分化的基因的改变.结果 qRT-PCR结果显示被诱导后hDPCs不同程度的增强表达ALP、OPN、OCN、BSP、DMP-1、DSP、β-Ⅲtubulin.结论 浸提的方法能够有效收集牙本质基质中的细胞外基质分子;浸提液能提供良好的诱导微环境诱导hDPCs成牙和成神经方向分化,这有利于牙髓牙本质复合体的修复.     

过表达牙本质涎磷蛋白的骨髓间充质干细胞部分牙向和骨向分化基因的表达

目的观察小鼠骨髓间充质干细胞（BM-MSC）过表达牙本质涎磷蛋白（DSPP）后的形态学改变，并研究其部分牙向及骨向分化基因的表达情况。方法体外培养小鼠BM-MSC，通过腺病毒介导的方式将DSPP基因转染小鼠BM-MSC，通过标记基因GFP检测转染效率，观察转染后细胞的形态学改变，RT-PCR方法检测过表达DSPP的BM-MSC有无成牙和成骨基因的mRNA表达。结果成功获得小鼠BM-MSC，经腺病毒介导的DSPP基因转染BM-MSC的转染效率可达42．7％，转染后的细胞出现分化，似成牙本质样细胞。转染后细胞表达DSPP、DMP1、Msx1／2、Pax9、Lhx6／7、Sox9、Cbfα1、Osx、Col Ⅰ等多种牙向和骨向发育分化基因。结论过表达DSPP的BM-MSC出现细胞分化，并可表达多种牙向及骨向发育分化的基因。     

CDMP1诱导成纤维细胞向成软骨细胞表型分化的实验研究

目的 应用软骨形态发生蛋白-1(CDMP1)生长因子，体外诱导真皮成纤维细胞向成软骨细胞表型分化，探讨其作为组织工程化软骨种子细胞的可行性方法取成人真皮成纤维细胞，体外扩增至第2代，以加入cDMP1生长因子(100ng／mL)的含10％胎牛血清的F-12培养液诱导，每3d换液1次，进行单层培养，对照组为不加CDMP1培养的成纤维细胞-7d后，免疫荧光检测Ⅱ型胶原分泌，RT-PCR检测Aggrecan、Ⅱ型胶原mRNA表达。结果 诱导后成纤维细胞细胞形态由梭形向软骨细胞样多角形、多边形转变。Ⅱ型胶原免疫荧光检测表达阳性，RT-PCR检测Aggrecan、Ⅱ型胶原mRNA表达阳性。结论 成纤维细胞在CDMP1生长因子诱导下能向成软骨细胞表型分化，并能分泌软骨细胞特异性基质，有可能成为软骨组织工程新的种子细胞来源。     

体外组织培养模式的构建及转化生长因子促进牙髓细胞向成牙本质细胞诱导分化的研究

目的通过构建体外组织培养模式，观察牙髓细胞向成牙本质细胞诱导分化的潜力及转化生长因子-β1（TGF-β1）的促进作用。方法获取人第三磨牙牙髓组织，剪碎后与牙本质陶瓷粉（CDP）及2μg／mL TGF-β1混合，将混合物以骨基质明胶（BMG）为载体构建牙髓组织培养模型，在培养3、7、14和21d后，通过HE和组织特异性染色鉴定有无骨-牙本质基质成分形成，免疫组化检测细胞有无牙本质特异性蛋白——牙本质涎蛋白（DSP）的表达。结果牙髓组织经TGF-β1诱导培养后可进一步矿化，甲苯胺蓝和Mallory染色表明在牙髓组织的中心出现骨-牙本质样基质的沉积，免疫组化检测牙髓细胞开始出现DSP的表达。结论成功构建体外牙髓组织培养模型，该模型能维持牙髓细胞的生长和存活，可用于体外对牙髓细胞的诱导分化观察；该模型模式下TGF-β1可明显促进牙髓细胞向成牙本质细胞的分化诱导潜能。     

碱性成纤维细胞生长因子对三维培养内皮细胞血管样结构形成的作用研究

目的 :观察碱性成纤维细胞生长因子 (basicfibroblastgrowthfactor,bFGF)对三维培养内皮细胞血管样结构形成的作用。方法 :实验分为两组 ,即加入浓度 2 0ng·ml-1bFGF的bFGF组及不加bFGF的对照组。采用Pepper等介绍的三维培养胶原基质配制及细胞培养方法制作标本 ,透射电子显微镜下观察结果。 结果 :对照组内皮细胞在胶的表面呈单层生长 ,未见其向深层生长及管腔结构形成。bFGF组内皮细胞在胶内呈多层浸润生长 ,伸展、变形呈扁平状 ;内皮细胞与胶原纤维之间可见半桥粒结构 ,内皮细胞之间以桥粒连接 ,形成毛细血管样管腔结构 ;在形成管状结构的内皮细胞中可见空泡样变 ,边界由胞质与胞膜组成 ,细胞核变形 ,凹陷 ,可见切迹 ,或呈薄片状 ;内皮细胞游离面有微绒毛突起。结论 :三维培养技术简单易行 ,是揭示在体血管形成的最简单模型 ;bFGF有利于三维培养内皮细胞在有展性的胶原基质面形成血管样结构。     

胶原静电纺纳米纤维膜对人牙髓细胞生物学行为的影响

目的:比较人牙髓细胞(human dental pulp cells,hDPCs)在胶原静电纺纳米纤维膜(collagen nanofibrous matrix,Col_NFM)与直接沉积胶原膜(collagen flat film,Col_FF)上的黏附、增殖和分化情况,探究胶原纳米纤维支架对hDPCs生物学行为的影响。方法:采用扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)观察两种胶原膜的表面形貌,并比较其表面接触角和溶胀性能。将hDPCs分别接种于两种胶原膜表面共培养,SEM和激光共聚焦显微镜(laser scanning microscope,LSM)观察hDPCs在支架表面的生长形态,并用CCK-8法测定hDPCs的增殖情况。在诱导14 d后,比较成牙本质分化相关基因的表达变化,茜素红染色观察矿化结节的形成情况。结果:SEM图可见Col_NFM组纤维直径为(884±159) nm,纤维之间存在大量三维连通的孔隙结构,而Col_FF组表面平坦,未见孔隙结构。Col_NFM组瞬间表面接触角为85.03°±4.45°,溶胀度为3,Col_FF组瞬间表面接触角为98.98°±5.81°,溶胀度为1,Col_NFM组的亲水性和溶胀性能更佳。SEM和LSM结果显示,Col_NFM组hDPCs表现为不规则多角形,呈三维生长,Col_FF组细胞在二维平面上呈纺锤形生长。CCK-8结果显示,hDPCs在Col_NFM支架上增殖活性更高。在诱导14 d后,Col_NFM组成牙本质分化相关基因表达水平较Col_FF组显著升高(P<0.05),茜素红染色也更深。结论:Col_NFM具有纳米尺度的微观结构,并具备良好的亲水性和溶胀性能,相较于Col_FF,hDPCs在Col_NFM表面表现出更好的黏附、增殖和分化性能。     

永生化人成牙本质细胞样细胞系的建立

目的：建立永生化人成牙本质细胞系．方法：采用脂质体转染法，将人端粒酶逆转录酶(hTERT)基因导入原代人成牙本质细胞样细胞．培养液加G418筛选约1mo后，抗性细胞克隆形成，滤纸片法转移、扩增并连续培养．检测转染细胞内hTERT的基因整和和表达，初步分析细胞系的生物学特征．结果：hTERT稳定转染入目的细胞，表达mRNA及其蛋白．转染后共获得5个细胞克隆，克隆5b来源的细胞在体外长期连续培养下生长良好，具有较高碱性磷酸酶活性，在转录水平表达成牙本质细胞特异性标志牙本质涎磷蛋白，细胞核型正常．该细胞系至今传代56代，约6mo，命名为hTERThOd-L结论：建立起永生化人成牙本质细胞样细胞系．     

体外分离培养Balb/c小鼠胚胎干细胞向神经细胞定向诱导分化

目的: 探讨体外分离培养、诱导胚胎干细胞(ESCs)分化为神经细胞的高效方法. 方法: 自孕3.5 d的Balb/c小鼠获得附植前的早期胚胎,机械剥离法去除胚胎的滋养层细胞获取内细胞团(ICM)分别在小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)饲养层上和明胶包被的培养板中培养获得类ESCs克隆. 进行碱性磷酸酶染色,SSEA-1细胞免疫化学鉴定及体内分化实验鉴定. 模拟体内神经系统发育过程采用序贯诱导方法定向诱导ESCs分化为神经细胞,进行分化后细胞的免疫细胞化学鉴定. 结果: 所分离得到的细胞碱性磷酸酶染色阳性,SSEA-1表达阳性,体内分化实验证实具有多向分化潜能. 符合ESCs的一般特性. 经过序贯诱导方法可以高效诱导ESCs分化为神经细胞. 结论: 体外分离得到的Balb/c小鼠的ESCs经过模拟体内神经系统发育过程经过序贯诱导方法可以高效的诱导为神经细胞,且所获得的神经元比例高.     

APA微囊包裹的牙髓干细胞成牙本质作用的研究

目的:观察海藻酸钠-多聚赖氨酸-海藻酸钠(APA)微囊包裹的牙髓干细胞移植在Scid小鼠腹腔内后成牙本质的作用,探讨APA作为牙齿组织工程支架材料的可行性。方法:用APA微囊包裹第二代人牙髓干细胞,植入Scid鼠腹腔内,植入6周后取材,通过检测被APA微囊包裹的牙髓干细胞是否表达牙本质基质特异性蛋白,观察牙本质形成情况。结果:APA微囊包裹的牙髓干细胞在植入6周后可以检测到特异性牙本质基质蛋白-牙本质涎磷蛋白的形成。结论:用APA作为支架材料,采用组织工程方法包裹的牙髓干细胞可以形成牙本质基质,牙髓干细胞和APA用于组织工程牙本质的构建具有广阔前景。     

醛固酮对肾小球系膜细胞合成分泌细胞外基质的影响

目的:研究醛固酮(ALD)及其受体拮抗剂螺内酯(SP I)对大鼠肾小球系膜细胞合成分泌细胞外基质的影响。方法:用EL ISA法测定细胞培养上清中FN和I型胶原的浓度,用半定量RT-PCR法检测细胞中FN和I型胶原mRNA的表达。结果:EL ISA结果显示,ALD促进系膜细胞合成分泌FN和I型胶原,且呈剂量依赖和时间依赖性。半定量RT-PCR结果显示,ALD促进系膜细胞FN和I型胶原mRNA的表达,也呈剂量依赖和时间依赖性。SP I能够拮抗ALD的作用。结论:ALD从蛋白和基因水平促进大鼠肾小球系膜细胞合成分泌FN和I型胶原,SP I能够拮抗ALD的作用,具有一定的肾脏保护作用,从而有益于延缓肾小球硬化的进展。     

肥大细胞对肺成纤维细胞生长及胶原合成的影响

目的:通过肥大细胞与肺成纤维细胞接触和非接触共体培养观察,了解肥大细胞对肺成纤维细胞生长及胶原合成的影响。方法:分离成年大鼠肺成纤维细胞和腹腔肥大细胞,实验分为三组:对照组,正常大鼠肺成纤维细胞培养;接触共育组,肥大细胞与肺成纤维细胞接触共体培养;非接触共育组,肥大细胞与肺成纤维细胞非接触共体培养。每组设3复孔,并作细胞爬片,共培养5 d,每日镜下计数肺成纤维细胞数量,建立生长曲线,5 d后用MTT比色法测定肺成纤维细胞增殖率,通过ELISA法检测培养液中Ⅰ型胶原蛋白含量。结果:①细胞计数显示:接触共育组各时段成纤维细胞的数目均较非接触共育组和对照组明显增多。接触共育组中成纤维细胞增殖数与非接触共育组和对照组比较,有明显差异(P<0.05);非接触共育组和对照组比较,差异不明显(P>0.05)。②MTT结果:接触共育组肺成纤维细胞光密度值明显高于对照组和非接触共育组(P<0.05),提示接触共育组肺成纤维细胞增殖明显高于对照组和非接触共育组,非接触共育组比对照组也高,但差异不明显(P>0.05)。③ELISA法检测结果提示,在肥大细胞与肺成纤维细胞接触共育培养组,培养液中Ⅰ型胶原蛋白含量明显高于非接触共育组和对照组(P<0.05),提示接触共育组肺成纤维细胞合成Ⅰ型胶原蛋白明显增加,非接触共育组比对照组也高,但差异不明显(P>0.05)。结论:肥大细胞影响肺成纤维细胞的增殖及胶原合成;肥大细胞可能通过紧密接触来促进肺成纤维细胞的增殖及胶原合成。     

外源性Ⅰ型胶原对人胚骨膜成骨细胞生物学特性的影响

OBJECTIVE: To study the influence of type I collagen (COL I) on the cell behavior of human periosteous osteoblasts (OB) and the application of type I collagen in constructing bioactive artifical bone. METHODS: OB were cultured on dishes coated with bovine type I collagen in different final concentrations. The cell adhesion was examined by the methods of cell count, the proliferation of OB was studied by 3H-TdR, and the osteoblastic ability was assessed by the synthesis of collagen, osteocalcin and alkaline phosphatase (ALP). RESULTS: OB cultured on type I collagen layer had the following characteristics: 1. The amounts of adhesive cells were maximal top in 25 micrograms/ml final concentration; 2. The proliferation of OB was decreased above 12.5 micrograms/ml final concentration (P < 0.05); 3. The synthesis of type I collagen was reduced slightly (above 25 micrograms/ml, P < 0.05); 4. The secretion of osteocalcin was increased markedly (above 6.25 micrograms/ml, P < 0.05, which reached maximally in 25 micrograms/ml); 5. The ALP activity was also increased (above 12.5 micrograms/ml, P < 0.05). CONCLUSION: Type I collagen promotes the expression of osteoblastic phenotype and cell adhesion. When the scaffold materials for bone tissue engineering are coated with type I collagen, the osteogenesis of OB is enhanced to accelerate the transformation course from artificial bone to biological bone, the best final concentration is 25 micrograms/ml.     

基质细胞衍生因子1对人牙髓干细胞增殖、迁移和成牙本质能力的影响

目的：对比基质细胞衍生因子1（stromal cell-derived factor-1,SDF-1）和粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor,G-CSF）对人牙髓干细胞（dental pulp stem cell, DPSC）的体外增殖、迁移和成牙本质能力的影响。方法：分别在培养基中加入100 μg/L SDF-1或100 μg/L G-CSF,采用细胞计数试剂盒（cell counting kit-8,CCK-8)和集落形成实验（colony-forming unit,CFU）检测SDF-1和G-CSF对DPSC增殖的影响;采用划痕实验和Transwell迁移实验检测两者对DPSC迁移能力的影响;对DPSC进行成牙本质诱导,通过碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色、测定ALP活性、茜素红染色和real-time RT-PCR检测成牙本质相关基因的表达,以检测两者对DPSC体外成牙本质能力的影响。结果：SDF-1和G-CSF能够轻度提高DPSC的增殖及集落形成能力,但差异无统计学意义。加入SDF-1或G-CSF的实验组划痕汇合速率明显高于对照组（P<0.01）,但两种因子间差异无统计学意义。Transwell迁移实验中,对照组每视野的迁移细胞数量为(5.0±1.4)个,SDF-1组每视野的迁移细胞数量为(24.3±6.8)个,G-CSF组每视野的迁移细胞数量为(11.8±3.3)个,各组间差异有统计学意义（P<0.05）。经成牙本质诱导后,实验组细胞ALP染色加深,ALP活性上升,矿化结节形成数量增加,成牙本质相关基因的表达均显著高于对照组。结论：SDF 1对DPSC的增殖能力影响不显著,但能明显提高DPSC的迁移能力和成牙本质分化能力,效果优于G-CSF。