【摘要】：牙周炎致牙周組織缺損是成年人失牙的主要原因,牙周組織工程即旨在體外構(gòu)建具有生理結(jié)構(gòu)及功能的牙周組織。而地面環(huán)境的重力影響使得體外培養(yǎng)細(xì)胞難以形成三維的組織結(jié)構(gòu)。模擬微重力技術(shù)的出現(xiàn)則為對抗重力作用,構(gòu)建與體內(nèi)組織形態(tài)及功能相似的組織、器官提供了可能。 牙周組織的修復(fù)及新陳代謝來源于牙周膜干細(xì)胞的多向分化。因此,成功培養(yǎng)牙周膜干細(xì)胞(human periodontal ligament stem cells, hPDLSCs),并解決hPDLSCs增殖及多向分化,尤其是骨向分化的精確調(diào)控成為修復(fù)牙周組織缺損的關(guān)鍵。胰島素樣生長因子-Ⅰ(insulinlike growth factor-Ⅰ, IGF-Ⅰ)是參與上述過程的重要調(diào)控因子之一。研究表明,IGF-Ⅰ在牙周膜細(xì)胞外基質(zhì)及血管周圍有表達(dá),并可通過自分泌及旁分泌等方式作用于靶細(xì)胞,是調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化的關(guān)鍵因子,可刺激成骨細(xì)胞的增殖及基質(zhì)蛋白的合成、促進(jìn)骨形成。然而關(guān)于模擬微重力中IGF-Ⅰ對hPDLSCs增殖及骨向分化的作用尚未見報道。 本研究旨在分離培養(yǎng)hPDLSCs,構(gòu)建模擬微重力細(xì)胞培養(yǎng)模型,探討在模擬微重力環(huán)境下IGF-Ⅰ對hPDLSCs增殖及骨向分化的調(diào)控作用。為進(jìn)一步研究牙周組織的再生提供實驗依據(jù)。本研究分為兩部分： 第一部分人牙周膜干細(xì)胞(hPDLSCs)模擬微重力(SMG)培養(yǎng)模型的建立 目的：培養(yǎng)鑒定人牙周膜干細(xì)胞,建立模擬微重力培養(yǎng)模型。 方法：組織塊結(jié)合酶消化法培養(yǎng)牙周膜細(xì)胞,利用有限稀釋法篩選獲得純化的hPDLSCs;采用成骨、成脂誘導(dǎo)實驗、免疫組織化學(xué)染色、流式細(xì)胞分析鑒定其干細(xì)胞特性。利用旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器構(gòu)建hPDLSCs的SMG培養(yǎng)模型,并對常規(guī)地面培養(yǎng)環(huán)境(NG)與模擬微重力環(huán)境下,牙周膜干細(xì)胞的增殖潛能進(jìn)行比較。 結(jié)果：有限稀釋法篩選獲得hPDLSCs表達(dá)干細(xì)胞表面標(biāo)志物,具有多向分化能力；與NG環(huán)境相比,SMG條件下,hPDLSCs具有更強的增殖活性。 結(jié)論：有限稀釋法可篩選獲得具有干細(xì)胞特性的hPDLSCs; SMG環(huán)境能夠促進(jìn)hPDLSCs增殖。 第二部分IGF-Ⅰ在SMG環(huán)境下對hPDLSCs骨向分化作用的研究 目的：研究IGF-Ⅰ在SMG環(huán)境下對hPDLSCs骨向分化的影響。 方法：hPDLSCs分為陰性對照組(NG組)、陽性對照組(SMG組)及試驗組(SMG+IGF-Ⅰ),通過實時定量PCR、western-blot及礦化結(jié)節(jié)圖像分析等評估各組hPDLSCs表達(dá)成骨標(biāo)志物、OPG/RANKL的水平及形成礦化結(jié)節(jié)的能力。 結(jié)果：試驗組成骨標(biāo)志物表達(dá)水平高于兩對照組,OPG表達(dá)水平低于兩對照組,RANKL表達(dá)水平高于兩對照組,礦化結(jié)節(jié)面積大于兩對照組。 結(jié)論：IGF-Ⅰ促進(jìn)hPDLSCs成骨向分化；同時可能通過對OPG/RANKL勺調(diào)控參與hPDLSCs誘導(dǎo)破骨細(xì)胞生成的過程,從而在維持骨代謝平衡中起到雙向調(diào)控的作用。 綜上所述,hPDLSCs在模擬微重力環(huán)境下增殖活躍；IGF-Ⅰ在模擬微重力環(huán)境下對hPDLSCs表現(xiàn)出促增殖、促成骨向分化的作用,同時可能通過調(diào)節(jié)hPDLSCs表達(dá)OPG/RANKL的比例參與破骨細(xì)胞的生成與活化過程。本研究將空間科學(xué)中模擬微重力技術(shù)應(yīng)用于牙周組織工程研究中,為深入探討牙周組織工程細(xì)胞生長、分化的精確調(diào)控提供了實驗基礎(chǔ)和新的研究思路。
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：R781.4

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4 葉 歆;太空查病毒檢測ＤＮＡ[N];大眾科技報;2003年

5 思力;微重力環(huán)境下探究細(xì)菌變異機理[N];大眾科技報;2003年

6 馬惠;iBASE：個性化信息服務(wù)[N];科技日報;2001年

7 本報記者 周蓉蓉;非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫——為自己定位[N];計算機世界;2002年

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4 榮敏;水貂IGF-Ⅰ基因的克隆、表達(dá)、功能檢驗及多態(tài)分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2010年

5 高飛;胰島素樣生長因子-1（IGF-Ⅰ）在前列腺癌非激素依賴形成中的作用及其機制研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2011年

6 李明玉;硬骨魚類IGF信號通路兩個重要基因的結(jié)構(gòu)和功能研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

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本文編號：2729566