牙齒缺失是一種非常常見的疾病,它影響了人們的咀嚼功能,語言功能,面部的美容和心理健康。隨著組織工程技術(shù)的出現(xiàn),特別是成功的分離培養(yǎng)出牙髓干細(xì)胞,天然牙齒的發(fā)展成為一種希望,牙髓干細(xì)胞在特定的條件下能分化為成牙本質(zhì)樣細(xì)胞,體內(nèi)能形成規(guī)則的牙本質(zhì)-牙髓復(fù)合樣結(jié)構(gòu)。除種子細(xì)胞外,對牙本質(zhì)組織工程來說,作為臨時(shí)細(xì)胞外基質(zhì)的支架材料的選擇也是很重要的。一種理想的牙齒支架材料應(yīng)該具有與周圍組織相一致的化學(xué)穩(wěn)定性和物理特性,提供良好的生物相容性,利于細(xì)胞的貼附、增殖和分化。此外,細(xì)胞的生長分化受到多種因素的影響,包括細(xì)胞所處的局部微環(huán)境、細(xì)胞間的相互作用以及細(xì)胞內(nèi)外信號分子的調(diào)控等因素。 本研究分析了細(xì)胞外基質(zhì)(細(xì)胞外基質(zhì)形成的細(xì)胞膜片和支架材料)對牙髓干細(xì)胞增殖與牙向分化能力的影響。并分析了牙髓干細(xì)胞分化過程中的MAPK信號通路分子機(jī)制的調(diào)控作用,進(jìn)一步分析了多種支架材料作用于牙髓干細(xì)胞分化過程中的MAPK分子機(jī)制研究,為牙本質(zhì)再生研究提供了理論基礎(chǔ)。 所取的主要結(jié)論如下: 第一部分膜片技術(shù)對牙髓干細(xì)胞成牙能力的影響 本研究通過檢測抗壞血酸誘導(dǎo)后的牙髓干細(xì)胞的增殖礦化能力分析了抗壞血酸對牙髓干細(xì)胞增殖分化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:經(jīng)過抗壞血酸條件培養(yǎng)液誘導(dǎo)后大鼠牙髓干細(xì)胞增殖能力和分化能力增強(qiáng),以及礦化基質(zhì)合成能力也增強(qiáng)。我們利用抗壞血酸條件培養(yǎng)液誘導(dǎo)后大鼠牙髓干細(xì)胞構(gòu)建了牙髓干細(xì)胞膜片,并通過比較膜片技術(shù)和常規(guī)的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)對牙髓干細(xì)胞牙向分化的影響,分析了細(xì)胞膜片技術(shù)對牙髓干細(xì)胞成牙能力的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜片接種在CBB材料比細(xì)胞接種在CBB材料的牙髓干細(xì)胞牙向分化能力增強(qiáng)。這一發(fā)現(xiàn)提示了細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞間的相互作用對牙髓干細(xì)胞的分化,起著重要的作用,為牙髓干細(xì)胞用于牙本質(zhì)再生提供了一個新的思路。 第二部分不同材料對牙髓干細(xì)胞成牙能力影響的研究 本實(shí)驗(yàn)主要從體外、體內(nèi)較全面的研究五種常用支架材料對牙髓干細(xì)胞成牙能力的影響,進(jìn)一步篩選出適合種子細(xì)胞牙髓干細(xì)胞增殖分化的支架材料。這五種材料分別為:脫礦牙本質(zhì)基質(zhì)(DDM),煅燒牛骨(CBB),脫細(xì)胞小腸粘膜下層(SIS),PLGA,膠原-透明質(zhì)酸-硫酸軟骨素(Co-CS-HA)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:天然材料DDM、CBB和SIS較合成材料PLGA和Co-CS-HA對牙髓干細(xì)胞有著較良好的生物相容性,明顯增強(qiáng)了牙髓干細(xì)胞的增殖,分化和牙本質(zhì)基質(zhì)蛋白mRNA(BSP,OCN,DSPP和DMP-1)的表達(dá),進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)礦化組織來源地的天然材料DDM和CBB體內(nèi)移植形成典型的牙髓-成牙本質(zhì)細(xì)胞-前期牙本質(zhì)-牙本質(zhì)結(jié)構(gòu),表明了來源于礦化組織的天然材料DDM和CBB較強(qiáng)的促進(jìn)了牙髓干細(xì)胞的牙向分化,是牙本質(zhì)組織工程優(yōu)秀的材料。 這一發(fā)現(xiàn)指導(dǎo)了我們在牙本質(zhì)組織工程中,材料的應(yīng)用應(yīng)考慮到牙本質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)的作用;同時(shí)為材料在牙本質(zhì)再生研究中選擇提供了重要的指導(dǎo)意義。 第三部分牙髓干細(xì)胞分化過程中MAPK信號分子機(jī)制的研究 本實(shí)驗(yàn)通過阻斷牙髓干細(xì)胞的MAPK信號通路后,對牙髓干細(xì)胞堿性磷酸酶活性和礦化結(jié)節(jié)進(jìn)行分析,探討MAPK信號在牙髓干細(xì)胞牙向分化中的調(diào)控作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:牙髓干細(xì)胞在礦化液誘導(dǎo)中,ERK1/2和p38阻斷后,牙髓干細(xì)胞的堿性磷酸酶活性減低,礦化結(jié)節(jié)量減少。進(jìn)一步分析了在不同材料與牙髓干細(xì)胞相互作用過程中,MAPK信號通路對牙髓干細(xì)胞調(diào)控作用,并探討MAPK信號與支架材料是否有著一定的相關(guān)性。結(jié)果表明:材料與牙髓干細(xì)胞相互作用的過程,不同材料對牙髓干細(xì)胞MAPK信號通路活性影響不同。DDM, CBB和SIS材料比PLGA和Co-CS-HA材料較強(qiáng)的激活ERK1/2和p-38MAPK信號通路,此外,在DDM和CBB與牙髓干細(xì)胞作用中,阻斷ERK1/2和p-38MAPK信號通路,發(fā)現(xiàn)較低堿性磷酸酶的活性。 本研究結(jié)果顯示:ERK1/2和p38 MAPK參與調(diào)控了牙髓干細(xì)胞的分化,支架材料通過激活ERK1/2和p38 MAPK信號通路來促進(jìn)牙髓干細(xì)胞的分化。并為牙本質(zhì)再生與修復(fù)提供了一個新的思路,通過調(diào)控MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)行調(diào)控細(xì)胞的功能。
【學(xué)位單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：R780.2
【部分圖文】：

1有限稀釋法培養(yǎng)單克隆來源的牙髓干細(xì)胞1d、7d、10d和14d

-95-圖 1.1.2 牙髓干細(xì)胞多向分化能力檢測A 成骨誘導(dǎo)陰性對照；B 成骨誘導(dǎo)茜素紅染色陽性；C 成脂誘導(dǎo)陰性對照；D 成脂誘導(dǎo)油紅 O 染色陽性注：論文中所有圖片的標(biāo)尺條均表示100μm

第四軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文-96-圖1.1.3 抗壞血酸誘導(dǎo)后牙髓干細(xì)胞增殖能力變化A 未誘導(dǎo)組；B 抗壞血酸誘導(dǎo)組；C MTT 檢測細(xì)胞生長；D,E 流式細(xì)胞周期檢測：D 未誘導(dǎo)組，E 抗壞血酸誘導(dǎo)第06期 張紅梅：微環(huán)境對牙髓干細(xì)胞成牙能力的影響及MAPK信號分子機(jī)制調(diào)控的研究 E074-
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王志華;LPS對人牙髓干細(xì)胞增殖定向分化能力的影響及其相關(guān)機(jī)制的研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2013年

本文編號：2887267