人根尖乳头细胞衰老对再生性牙髓治疗修复相关功能的影响

《Journal of Endodontics》:Effects Of Human Apical Papilla Cell Senescence On Repair-Related Functions In Regenerative Endodontics.

【字体: 时间:2026年07月12日 来源:Journal of Endodontics 3.9

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  引言:人根尖乳头细胞(human apical papilla cells, hAPCs)的衰老可能损害其与再生性牙髓治疗(Regenerative Endodontic Therapy, RET)相关的功能特性。然而,其对关键细胞功能的影响尚不清楚。本研究评

  
引言:人根尖乳头细胞(human apical papilla cells, hAPCs)的衰老可能损害其与再生性牙髓治疗(Regenerative Endodontic Therapy, RET)相关的功能特性。然而,其对关键细胞功能的影响尚不清楚。本研究评估了衰老对hAPCs的线粒体活性、形态、功能行为及免疫炎症反应的影响。方法:将hAPCs分配至非衰老组或衰老组,并用对照培养基、脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)或LPS加干扰素?γ(interferon?gamma, IFN?γ)刺激。通过SA?β?Gal染色和p53表达确认衰老。评估线粒体活性、形态、迁移、增殖及细胞因子基因表达(TNF?α、IL?6、IL?10、TGF?β)。结果:衰老诱导增加了SA?β?Gal活性和p53表达。在炎症条件下代谢活性得以保留;然而,衰老的hAPCs显示体积增大、细胞突起减少。迁移和增殖显著受损。IL?6表达增加,TGF?β减少,而TNF?α无变化。IL?10仅在LPS刺激下增加,但不足以抵消整体促炎特征。结论:衰老损害hAPCs的关键功能特性并破坏其免疫炎症反应谱,可能影响RET所必需的核心生物过程。
该研究围绕再生性牙髓治疗(Regenerative Endodontic Therapy, RET)中关键种子细胞人根尖乳头细胞(human apical papilla cells, hAPCs)的衰老问题展开。目前,针对牙髓坏死、不可逆性牙髓炎或牙外伤导致的牙根发育不全不成熟牙齿的治疗仍是临床挑战,RET旨在通过消毒根管系统并促进牙根继续发育与根尖封闭,其成功依赖于具有再生潜能的细胞群体。hAPCs位于根尖乳头,包含成纤维细胞及干细胞/前体细胞,可在有利条件下迁移入根管并分化为成牙本质细胞样细胞以支持组织修复。然而RET成功率存在差异,其潜在生物学因素尚未明确,推测根管内持续炎症微环境可能诱导hAPCs发生细胞衰老,进而通过衰老相关分泌表型(senescence?associated secretory phenotype, SASP)分泌促炎因子、降解细胞外基质并传播衰老,损害再生潜能。既往关于细胞衰老在牙髓领域的研究多集中于成熟牙的保守性治疗,而RET对牙根继续发育有独特生物学需求,且炎症微环境如何具体影响hAPCs功能行为仍缺乏直接实验证据。因此,研究人员旨在评估细胞衰老在RET相关炎症条件下对hAPCs线粒体活性、形态、增殖、迁移及免疫炎症反应的影响,论文发表于《Journal of Endodontics》。
为开展研究,研究人员从3例系统健康患者的埋伏第三磨牙(年龄15–18岁)中分离培养hAPCs(第2–5代),采用阿霉素(doxorubicin)诱导衰老7天,随后以LPS及LPS+IFN?γ模拟炎症微环境刺激24小时;通过SA?β?Gal染色与p53表达确认衰老表型;采用MTT法检测线粒体活性,扫描电镜观察形态与细胞突起,划痕实验评估迁移,台盼蓝排斥实验计数增殖,实时荧光定量PCR检测TNF?α、IL?6、IL?10、TGF?β及p53基因表达,并以非衰老细胞为对照进行统计学比较。
研究结果如下。
Senescence induction and mitochondrial activity assessment in hAPCs:通过SA?β?Gal染色显示衰老组阳性率显著升高(P<.0001),p53表达上调约1.7倍(P<.05),证实阿霉素成功诱导hAPCs衰老。基线条件下衰老细胞线粒体活性显著高于非衰老细胞(P<.01),但在LPS或LPS+IFN?γ刺激后两组间无显著差异,表明炎症条件下线粒体活性趋于一致保留但可能走向功能障碍。
Morphological analysis of hAPCs by scanning electron microscopy:扫描电镜显示衰老hAPCs在各条件下均表现为细胞体积显著增大(P<.01)、细胞突起数量显著减少(P<.01),呈现典型衰老形态学改变。
Assessment of hAPCs migration and proliferation:划痕实验显示衰老细胞在24及48小时的迁移能力均显著低于非衰老细胞(P<.0001);台盼蓝计数显示衰老细胞在各条件下的增殖能力亦显著降低(P<.05、P<.01、P<.001),且对炎症刺激的反应性减弱,表明衰老严重损害hAPCs的迁移与增殖功能。
Evaluation of immunomodulatory mediators:基因表达分析显示,TNF?α在各条件下均无显著变化;IL?6在炎症刺激后于衰老细胞中显著上调(P<.0001);TGF?β在各条件下均显著下调(P<.001);IL?10仅在LPS刺激下显著升高(P<.01)。整体呈现促炎偏向与修复因子减少的免疫失衡状态。
讨论部分总结指出,本研究证实hAPCs衰老通过DNA损伤/氧化应激模型(阿霉素)可重现临床相关衰老特征,并导致形态改变、迁移与增殖受损及SASP样免疫调节紊乱(IL?6↑、TGF?β↓)。虽然MTT所测代谢活性在基线升高可能反映早期线粒体质量与ATP产生增加,但炎症刺激下两组趋同提示功能紊乱。与成熟牙牙髓细胞相比,hAPCs的SASP具选择性(TNF?α不变),说明不同牙源性细胞的衰老分泌谱存在差异。研究存在体外模型局限、供体数少(n=3)及仅来源于健康牙等问题,未来需体内及多菌种生物膜模型验证。衰老细胞及SASP可能通过基质金属蛋白酶等降解再生支架(如血凝块基质),影响RET长期效果,提示抗衰老(senolytic/senomorphic)策略或具临床应用前景。
结论部分原文翻译为:衰老损害hAPCs的关键功能特性并破坏其免疫炎症反应谱,可能影响再生性牙髓治疗(RET)所必需的核心生物过程。
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