本文關(guān)鍵詞：PTH與SDF-1聯(lián)合應(yīng)用對(duì)干細(xì)胞募集以及牙周組織再生的影響相關(guān)研究

  更多相關(guān)文章： 甲狀旁腺激素 基質(zhì)細(xì)胞衍生因子 干細(xì)胞募集 牙周組織再生

【摘要】：背景與目的嚴(yán)重的牙周病最終會(huì)導(dǎo)致牙周支持組織缺失,近年來(lái),組織工程技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。組織工程主要包括三個(gè)要素：種子細(xì)胞,生物支架材料以及各種細(xì)胞因子。但由于種子細(xì)胞的來(lái)源受限,移植后細(xì)胞的存活比例低以及成瘤性、免疫排斥反應(yīng)等問(wèn)題,其轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用尚存在許多障礙。原位組織工程技術(shù)的發(fā)展可以規(guī)避傳統(tǒng)組織工程的缺陷。原位組織工程可以通過(guò)具有趨化募集干細(xì)胞作用的趨化因子來(lái)實(shí)現(xiàn)。在缺損局部增加趨化因子的濃度,可促進(jìn)功能細(xì)胞歸巢至創(chuàng)區(qū),從而為組織修復(fù)提供細(xì)胞來(lái)源。另外,還可通過(guò)全身應(yīng)用細(xì)胞因子動(dòng)員骨髓干細(xì)胞進(jìn)入血液,進(jìn)一步促使更多干細(xì)胞歸巢至缺損區(qū)�；|(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(stromal cell derived factor-1, SDF-1)和甲狀旁腺激素(parathyroid hormone, PTH)的聯(lián)合可使這一策略成為現(xiàn)實(shí)。SDF-1是一種重要的細(xì)胞趨化因子,在醫(yī)學(xué)其他領(lǐng)域已有眾多研究。CXCR4 (C-X-C chemokine receptor type 4)是SDF-1的受體,表達(dá)于多種干／祖細(xì)胞表面,可與SDF-1耦合介導(dǎo)其遷移。在損傷局部應(yīng)用SDF-1可促進(jìn)血循環(huán)中CXCR4+干細(xì)胞及前體細(xì)胞到達(dá)創(chuàng)傷部位。本課題組前期實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)SDF-1對(duì)牙周膜干細(xì)胞有趨化及促增殖分化的作用。局部應(yīng)用SDF-1可顯著促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞及造血干細(xì)胞歸巢至牙周創(chuàng)區(qū),促進(jìn)血管生成,減輕炎癥反應(yīng),增加新骨體積和密度,增強(qiáng)新生骨質(zhì)量,是原位組織工程中具有應(yīng)用前景的一種趨化劑。PTH是一種骨質(zhì)疏松治療藥物,可促進(jìn)骨的合成代謝。在細(xì)胞水平,間歇應(yīng)用PTH可促進(jìn)骨襯里細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞,使成骨細(xì)胞的數(shù)量增加,從而增加I型膠原及骨鈣蛋白等成骨相關(guān)基因表達(dá),促進(jìn)骨再生。PTH還具有干細(xì)胞動(dòng)員作用,能夠促進(jìn)骨髓來(lái)源的祖細(xì)胞遷移至外周血。另外,PTH還能促進(jìn)機(jī)體自身SDF-1水平升高,進(jìn)而通過(guò)SDF-1的趨化作用促進(jìn)骨髓中的成骨細(xì)胞歸巢。鑒于本課題組的前期研究基礎(chǔ)以及上述SDF-1和PTH的理論基礎(chǔ),我們推測(cè)通過(guò)全身應(yīng)用PTH和局部應(yīng)用SDF-1的聯(lián)合,能夠?qū)Ω杉?xì)胞起到最大程度的募集和動(dòng)員,即全身應(yīng)用PTH將骨髓中的干細(xì)胞動(dòng)員到血液中并升高機(jī)體自身SDF-1水平,同時(shí)局部增加外源性SDF-1,促進(jìn)干細(xì)胞歸巢至牙周創(chuàng)區(qū),從而形成新的牙周支持組織。本實(shí)驗(yàn)建立了大鼠雙側(cè)下頜骨牙周開(kāi)窗缺損的模型,通過(guò)全身應(yīng)用PTH和局部應(yīng)用SDF-1,觀察二者結(jié)合對(duì)大鼠牙周缺損區(qū)間充質(zhì)干細(xì)胞募集、SDF-1受體CXCR4表達(dá)以及牙周組織再生的影響。材料與方法1、PTH與SDF-1聯(lián)合對(duì)大鼠牙周缺損區(qū)MSCs 及 CXCR4+細(xì)胞募集的影響建立雄性Wistar大鼠雙側(cè)下頜骨牙周開(kāi)窗缺損模型,左側(cè)缺損內(nèi)放置含5pgSDF-1的膠原膜,右側(cè)放置含PBS的膠原膜作為對(duì)照組。大鼠被隨機(jī)分為數(shù)量相等的兩組,其中一組于術(shù)后隔日腹腔注射PTH (40μg/kg),另一組腹腔注射等量生理鹽水。在術(shù)后3天、1、2、4周取大鼠下頜骨標(biāo)本,制作石蠟切片,行免疫熒光雙染(CD90+/CD34-)并通過(guò)顯微鏡進(jìn)行陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù),行SDF-1受體CXCR4免疫熒光染色并計(jì)算陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量,以檢測(cè)PTH與SDF-1聯(lián)合對(duì)大鼠牙周缺損區(qū)MSCs及CXCR4+細(xì)胞募集的影響。2、PTH與SDF-1聯(lián)合對(duì)缺損區(qū)內(nèi)牙周組織再生的影響建立大鼠牙周開(kāi)窗缺損模型后,于術(shù)后3天、1、2、4、8周取下頜骨標(biāo)本制作石蠟切片,行HE染色,計(jì)算新生骨面積百分比,測(cè)定新生牙周膜纖維角度,并觀察牙骨質(zhì)再生情況,確定PTH與SDF-1聯(lián)合應(yīng)用對(duì)大鼠牙周缺損區(qū)牙骨質(zhì)、牙周膜及牙槽骨再生的影響。免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)成骨相關(guān)蛋白堿性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)、成骨分化關(guān)鍵性調(diào)控因子runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子-2(runt related transcription factor 2, Runx2)、I型膠原(collagen, Col I)的表達(dá),并進(jìn)行TRAP染色檢測(cè)破骨細(xì)胞數(shù)量,通過(guò)IPP6.0軟件測(cè)定圖片的平均光密度并進(jìn)行陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù),比較缺損愈合過(guò)程中各組和各時(shí)相之間成骨及破骨反應(yīng)的差異。結(jié)果1、PTH與SDF-1聯(lián)合對(duì)大鼠牙周缺損區(qū)MSCs及CXCR4+細(xì)胞募集的影響術(shù)后實(shí)驗(yàn)動(dòng)物全部成活,無(wú)明顯炎癥和免疫排斥反應(yīng)發(fā)生。通過(guò)對(duì)石蠟切片的CD90+/CD34-免疫熒光雙染后行陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù),結(jié)果表明,在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)PTH與SDF-1聯(lián)合所募集的MSCs均較其他組多,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。CXCR4免疫熒光染色后細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果顯示,在創(chuàng)傷愈合前期階段,PTH+SDF-1組CXCR4+細(xì)胞較其他組為高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。2. PTH與SDF-1聯(lián)合對(duì)缺損區(qū)內(nèi)牙周組織再生的影響牙周缺損區(qū)HE染色結(jié)果顯示,PTH與SDF-1聯(lián)合可促進(jìn)創(chuàng)區(qū)早期成骨,且形成的牙槽骨骨髓腔較少,骨質(zhì)致密,新生骨面積高于其他各組且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。成骨相關(guān)蛋白免疫組織化學(xué)染色結(jié)果表明,PTH與SDF-1聯(lián)合可促進(jìn)牙周缺損愈合早期階段ALP和Runx2表達(dá),與其他各組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。在愈合后期,PTH+SDF-1組Col I表達(dá)量較高,與SDF-1組無(wú)明顯差異(P0.05),但高于PTH組和對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。TRAP染色結(jié)果顯示,PTH與SDF-1聯(lián)合可激活早期破骨細(xì)胞生成,促進(jìn)骨的合成代謝。牙周膜纖維和牙骨質(zhì)新生出現(xiàn)在愈合后期(4、8周),PTH+SDF-1組新生牙骨質(zhì)在第4周時(shí)已出現(xiàn),至第8周時(shí)明顯較其他組厚。通過(guò)將各組新生纖維角度與天然牙周膜角度相比較,發(fā)現(xiàn)在第8周PTH+SDF-1組的新生牙周膜纖維角度最近于天然牙周膜。結(jié)論1、PTH與SDF-1聯(lián)合可促進(jìn)更多的MSCs募集至牙周缺損區(qū),為組織再生提供干細(xì)胞來(lái)源；并能促進(jìn)CXCR4+細(xì)胞遷移至創(chuàng)區(qū),說(shuō)明PTH可提高SDF-1的水平,從而增強(qiáng)SDF-1的作用。2、PTH與SDF-1聯(lián)合能夠顯著促進(jìn)愈合過(guò)程中牙周組織再生,促進(jìn)早期破骨細(xì)胞活躍,調(diào)節(jié)骨的平衡和穩(wěn)態(tài),還能促進(jìn)成骨相關(guān)蛋白R(shí)unx2、ALP、Col I的表達(dá),提高新生骨質(zhì)量,同時(shí)改善新生牙周膜纖維的質(zhì)量,并促進(jìn)新生牙骨質(zhì)形成。
【關(guān)鍵詞】：甲狀旁腺激素 基質(zhì)細(xì)胞衍生因子 干細(xì)胞募集 牙周組織再生
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R781.4
【目錄】：

• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-13
• 英文縮略語(yǔ)說(shuō)明13-14
• 前言14-17
• 第一部分 PTH與SDF-1聯(lián)合對(duì)大鼠牙周缺損區(qū)MSCs募集以及CXCR4表達(dá)的影響17-30
• 材料與方法17-24
• 結(jié)果24-27
• 討論27-30
• 第二部分 PTH與SDF-1聯(lián)合對(duì)缺損區(qū)內(nèi)牙周組織再生的影響30-46
• 材料與方法30-35
• 結(jié)果35-44
• 討論44-46
• 全文總結(jié)46-47
• 參考文獻(xiàn)47-53
• 致謝53-54
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文題目54-55
• 附件55

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本文編號(hào)：1085037