新考量:轻度牙周炎患者作为牙髓干细胞供体的可行性研究

【字体: 时间:2025年03月22日 来源:BioMedical Engineering OnLine 2.9

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  研究为解决牙髓干细胞(DPSCs)来源不足问题,探究轻度牙周炎对 DPSCs 影响,发现其可作供体,意义重大。

  在组织工程蓬勃发展的当下,干细胞作为 “魔法种子”,理论上能分化成各种组织和器官,为众多疑难杂症的治疗带来新希望。然而,在实际应用中,干细胞却面临诸多困境。从来源上看,常用的干细胞提取渠道,如骨髓、脂肪组织等,不仅获取过程存在伦理争议,数量也十分有限。同时,干细胞的存储和体外培养难题重重。低温冷冻保存时,细胞容易遭受 “冷冻损伤”,就像娇嫩的花朵被冻伤;多次体外传代培养又会使细胞出现衰老现象,活性和功能大打折扣。这些问题严重阻碍了组织工程的发展,成为亟待攻克的难关。
牙髓干细胞(DPSCs)因具有高增殖能力、多分化潜能、低免疫原性等优势,成为组织工程领域的 “潜力股”。但目前其主要来源于健康牙髓组织,来源范围狭窄,难以满足临床和科研的大量需求。牙周炎作为常见的口腔疾病,在成年人中发病率较高。那些因牙周炎无法保留的牙齿,能否成为 DPSCs 的新来源呢?为了解决这一关键问题,青岛大学附属青岛市口腔医院、青岛大学口腔医学院以及滨州医学院口腔医学院的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《BioMedical Engineering OnLine》上,为牙髓干细胞的来源拓展提供了新方向。

研究人员在本次研究中采用了多种关键技术方法。首先,从 12 位患者(6 男 6 女)身上获取牙齿样本,这些患者被分为 4 组,包括健康组(A 组 29 - 33 岁、B 组 52 - 54 岁)和轻度牙周炎组(C 组 31 - 33 岁、D 组 51 - 53 岁)。接着运用改良组织块法分离培养 DPSCs,并利用显微镜观察细胞形态,CCK - 8 法检测细胞增殖能力,流式细胞术分析细胞表面抗原,通过成脂和成骨诱导分化实验以及实时荧光定量 PCR 技术检测细胞的多向分化潜能,同时采用 SA - β - gal 染色和流式细胞术分别检测细胞衰老和凋亡情况。

研究结果如下:

  1. 细胞形态:A 组和 C 组的 DPSCs 呈纺锤形,形态均一;B 组和 D 组细胞体积略有增加,形态更窄、更平且不规则,细胞异质性增加。但轻度牙周炎对中老年人细胞形态影响较小,年龄相关变化更为显著。
  2. 增殖能力:连续培养 5 天后,A 组和 C 组、B 组和 D 组之间的增殖能力无统计学差异。然而,B 组和 D 组的细胞生长速度明显慢于 A 组和 C 组,这表明慢性牙周炎对 DPSCs 增殖能力影响较小,而供体年龄影响较大。
  3. 表面抗原分析:不同组 DPSCs 表面抗原 CD34、CD45、CD73、CD90 和 CD105 的表达无统计学差异。不过,CD105 的表达与供体年龄相关,随年龄增长而降低,与牙周健康状况无关,这说明慢性牙周炎不影响表面抗原表达,但表面抗原表达与供体年龄有关。
  4. 多向分化潜能:成脂诱导 21 天后,各组均形成红色脂滴;成骨诱导 21 天后,各组都有大量红色矿化结节形成。定量分析显示,A 组和 B 组、C 组和 D 组之间存在差异,而 A 组和 C 组、B 组和 D 组之间无显著差异,表明基因表达与慢性牙周炎无关。
  5. 细胞衰老检测:A 组和 B 组、C 组和 D 组之间 SA - β - gal 阳性率存在显著差异,而 A 组和 C 组、B 组和 D 组之间无明显差异,这表明 DPSC 衰老与供体年龄有关,与牙周炎无关。
  6. 细胞凋亡检测:A 组和 B 组、C 组和 D 组之间细胞凋亡率存在显著差异,而 A 组和 C 组、B 组和 D 组之间无明显差异,说明 DPSC 凋亡与供体年龄有关,与牙齿是否患牙周炎无关。

研究结论和讨论部分指出,轻度牙周炎对牙髓干细胞的生物学特性没有负面影响。牙髓 - 牙本质复合体具有防御功能,牙髓能对细菌及其成分产生免疫反应,同时不同程度的炎症介质对牙髓的影响不同,这些可能是轻度牙周炎不影响 DPSCs 的原因。该研究表明,轻度牙周炎患者可以作为牙髓干细胞的供体,为解决组织工程中牙髓干细胞短缺问题提供了理论依据。不过,研究也存在一定局限性,如样本量较小,还需进一步研究其他牙周疾病亚型对牙髓干细胞状态的影响等。但总体而言,这项研究为牙髓干细胞的来源拓展开辟了新道路,有望推动组织工程和再生医学领域的发展,为更多患者带来希望。
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