牙源性间充质干细胞促进牙周组织再生的机制2022-01-24 09:52:11
牙源性间充质干细胞促进牙周组织再生,必须具备以下3个因素:①向缺损组织前体细胞分化的能力、强增殖能力;②足量血液供应;③分子信号传导。牙源性间充质干细胞可以分化为成骨细胞、成纤维细胞和成牙骨质细胞等,具有多向分化能力。此外,牙源性间充质干细胞在牙周炎早期主要表现为诱导肉芽组织形成,进展期则能促进牙周组织中大量稳定的新生血管网形成,提供丰富的血液。在缺损处植入脱落乳牙干细胞后,可观察到缺损处连接受体血管的功能性血管形成,表明牙源性间充质干细胞可以诱导牙周组织血管重建,促进血液循环。血液中含有丰富的营养物质,将分子信号传递到指定部位,如胰岛素样生长因子1、血管内皮生长因子、转化生长因子等通过新生血管传递到病变位置,诱导牙髓干细胞分化为成纤维细胞。同时,牙髓干细胞还分泌人牙骨质蛋白和Ⅰ型胶原蛋白,合成牙周膜中的牙龈牙骨质纤维。牙周膜干细胞还能够产生多肽和蛋白质,如生物活性因子和营养因子等,抑制相邻细胞凋亡和炎症反应,减少组织炎性损伤。研究表明,生物活性分子如釉质基质衍生物和血小板衍生生长因子等能促进牙周组织再生。
牙源性间充质干细胞植入动物模型后,信号分子胰岛素样生长因子1、肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、制瘤素M和某些细胞(如Th2淋巴细胞和单核细胞)可通过新生血管网到达病变部位。胰岛素样生长因子1能诱导成纤维细胞分泌胶原纤维,并激活mTOR途径,诱导成纤维细胞分化为成骨细胞进而分泌骨钙素。骨钙素可以上调骨形态发生蛋白2、Runt相关转录因子2的表达,促进成骨细胞合成细胞外基质。肿瘤坏死因子α (10 μg/L)对牙髓干细胞的增殖和生长周期没有直接影响,但低浓度(1μg/L)肿瘤坏死因子α可以激活NF-κB途径,上调矿化相关基因的表达,如骨形态发生蛋白2、碱性磷酸酶、Runt相关的转录因子2和Ⅰ型胶原蛋白,诱导细胞外基质矿化。白细胞介素6与其家族细胞因子制瘤素M协同作用也能上调碱性磷酸酶表达。碱性磷酸酶是成骨细胞形成的必要因子,能促进细胞外基质的矿化,并激活JAK3/STAT3信号通路,上调成骨相关基因表达,进而诱导牙髓干细胞分化为成骨细胞。此外,细胞外基质金属蛋白酶及金属蛋白酶组织抑制剂在牙周再生中起关键作用。
出自《牙源性间充质干细胞促进牙周组织再生的可能性与前景》作者都沙沙,蔡智国,杨琨。
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