人牙髓干细胞凋亡外泌体(hDPSCs-ApoEVs)促进牙周膜干细胞成骨分化及牙周组织再生的机制研究

【字体: 时间:2025年07月13日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  本研究针对牙周骨缺损修复难题,首次探讨了人牙髓干细胞凋亡外泌体(hDPSCs-ApoEVs)调控牙周膜干细胞(hPDLSCs)成骨分化的作用。通过体外实验证实0.25μg/mL hDPSCs-ApoEVs可显著增强hPDLSCs迁移及ALP活性,动物实验显示其能促进大鼠牙槽骨再生。该研究为牙周再生提供了新型无细胞治疗策略,发表于《BMC Oral Health》。

  

牙周疾病作为全球第11大常见病,常导致不可逆的骨组织缺损,传统手术修复存在创伤大、效果不稳定等局限。随着再生医学发展,干细胞疗法虽展现出潜力,但移植后细胞存活率低、免疫排斥等问题亟待解决。广州医科大学附属口腔医院的研究团队另辟蹊径,将目光聚焦于凋亡细胞释放的"遗言信号"——凋亡外泌体(ApoEVs),首次揭示了人牙髓干细胞来源的凋亡外泌体(hDPSCs-ApoEVs)通过调控牙周膜干细胞(hPDLSCs)促进牙周再生的新机制,相关成果发表于《BMC Oral Health》。

研究采用超速离心法分离hDPSCs-ApoEVs,通过透射电镜、动态光散射和Western blot进行表征。体外实验采用CCK-8、划痕实验、ALP和茜素红染色评估hPDLSCs功能,体内建立大鼠牙周骨缺损模型,通过微CT和组织学分析再生效果。

hDPSCs-ApoEVs的特征鉴定
透射电镜显示hDPSCs-ApoEVs呈典型球形囊泡结构,粒径100-300nm,Western blot证实其富含凋亡标志蛋白cleaved Caspase-3。

细胞功能调控
PKH67标记证实hDPSCs-ApoEVs可被hPDLSCs内化。0.25μg/mL浓度显著促进细胞迁移(迁移面积增加37.5%),并呈浓度依赖性增强ALP活性和矿化结节形成。

分子机制
Western blot显示hDPSCs-ApoEVs上调RUNX2和COL1表达,免疫荧光证实OPN蛋白表达增强2.1倍,提示其通过激活成骨相关通路发挥作用。

动物实验验证
微CT显示8μg hDPSCs-ApoEVs治疗组骨体积分数(BV/TV)提升62%,组织学显示新生骨厚度增加,OPN表达显著高于对照组。

该研究创新性发现hDPSCs-ApoEVs可作为"无细胞治疗工具",通过激活内源性hPDLSCs促进牙周再生。相较于传统干细胞疗法,这种基于凋亡囊泡的策略避免了细胞移植风险,且冻存后仍保持活性,更具临床转化潜力。研究为理解不同口腔干细胞间的协同作用提供了新视角,未来需进一步解析其携带的关键调控分子(如miRNA)及其作用通路。

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