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釉基质衍生物促进牙周组织再生作用的研究进展
牙釉基质衍生物(enamel matrix derivatives,EMD,商品名Emdogain-Gel)有良好的促骨质和牙骨质再生能力,临床上也获得了较为理想的牙周再生效果,且优于传统的牙周翻瓣手术.EMD可以促进牙周韧带(periodontal ligament,PDL)细胞的迁移、黏附、增殖和细胞矿化小结的形成[1],同时还能刺激PDL细胞IGF-I、TGF-β1 mRNA水平的表达和其蛋白的分泌[2]并且减少和抑制成牙骨质细胞、牙囊细胞的矿化[3].EMD通过增加碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性提高骨钙素(osteocalcin,OCN)、Ⅰ型胶原mRNA的表达和OCN的分泌以促进成骨细胞的分化成熟[4];同时它可以刺激局部生长因子(包括纤维结合蛋白的细胞外基质分子)的表达使细胞外基质的沉积,初期创伤的愈合,矿物沉积.这种促进牙周组织再生的过程与早期牙骨质形成、牙根发育的级联过程相似.
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一种新型牙骨质细胞系的矿化特性研究
目的:探究一种新型的牙骨质样细胞系IDG-CM6的矿化特性.方法:体内实验采用3月龄C57BL/6雄性小鼠下颌第一磨牙近中根的细胞牙骨质和牙槽骨扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)及共聚焦显微拉曼光谱为参考;体外培养以骨细胞系IDG-SW3细胞为对照,对矿化3、7、14、21和28 d的IDG-CM6细胞及IDG-SW3细胞进行茜素红染色、SEM及共聚焦显微拉曼光谱扫描,研究其矿化特性.结果:同一时间节点的茜素红染色结果显示,两种细胞均在培养中出现明显矿化,IDG-CM6细胞钙离子沉积更加明显.SEM及能谱仪(en-ergy dispersive spectrometer,EDS)分析显示,两种细胞的Ca/P比差异无统计学意义,与体内实验结果一致.拉曼分析结果显示相同矿化节点,IDG-CM6细胞的PO 43-/CH 2(矿化成分/有机基质)比值显著低于IDG-SW3细胞,这与体内细胞牙骨质的PO 43-/CH 2比值(1.76)明显低于牙槽骨(4.76)一致.结论:新型牙骨质细胞系IDG-CM6细胞可能是研究牙骨质矿化特征及生物学特性的理想体外模型.
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不同培养条件下牙周韧带细胞矿化能力的比较研究
目的:探讨牙周韧带细胞体外常规状态及矿化诱导下钙化特性的差异.方法:用组织块培养法进行人牙周韧带细胞的原代培养,取第4代细胞用于实验,在体外长期培养,条件培养组加入矿化诱导液,常规培养组不加任何矿化诱导因素,倒置显微镜下观察矿化情况,茜素红与Von-Kossa染色显示钙盐沉积. 结果:牙周韧带细胞在体外长期培养过程中,两组均表现为融合期、复层期、结节期、矿化期,形成肉眼可见的白色结节,茜素红与Von-Kossa染色均显示结节内有钙盐沉积.但常规培养组矿化所需的时间要比条件培养组长1周左右.结论:牙周韧带细胞在体外长期培养过程中,无论有无矿化诱导因素存在,均具有向矿化组织形成细胞分化的趋势,但矿化诱导因素的存在可以促进矿化结节的早期形成.
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LIM矿化蛋白1在成骨分化前后人牙囊细胞中的表达
目的：研究人牙囊细胞成骨分化前后LIM矿化蛋白-1的表达。探讨LIM矿化蛋白-1在牙囊细胞向牙周组织分化过程中的作用。方法：组织块加酶消化法分离培养人牙囊细胞，实验组培养液中加入矿化诱导剂，对照组不加矿化诱导剂。培养4周后，免疫细胞化学检测骨涎蛋白的表达；Von Kossa染色检测矿化结节的形成。矿化诱导前后，采用RT-PCR技术检测LIM矿化蛋白-1。结果：培养4周，实验组矿化结节形成，骨涎蛋白免疫细胞化学呈阳性表达， Von Kossa染色阳性；对照组未形成矿化结节，骨涎蛋白表达弱阳性，Von Kossa染色阴性。 RT-PCR结果显示LIM矿化蛋白-1在实验组强阳性表达，对照组弱表达。结论：LIM矿化蛋白-1与胚胎期人牙囊细胞的体外矿化过程相关，提示LIM矿化蛋白-1可能在胚胎期牙囊细胞的分化、矿化中发挥一定作用。
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FGF18对人牙乳头间充质细胞增殖和矿化能力的影响
目的:初步探讨成纤维细胞生长因子18对人牙乳头间充质细胞增殖和矿化能力的影响.方法:采用MTT法和酶动力法检测FGF18对人牙乳头间充质细胞增殖、ALPase活性的影响,茜素红染色检测钙结节形成情况.结果:FGF18刺激人牙乳头间充质细胞48h后,在20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L显著促进细胞的增殖(p＜0.01),对细胞的ALP合成无显著性影响(p＞0.05),72h后10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L均显著促进细胞增殖和ALP的合成;此外100μg/L和200μg/L FGF18可明显促进细胞钙化结节的形成(p＜0.05),结论:FGF18在人牙乳头间充质细胞的分化和矿化过程中可能起着重要的调节作用.
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骨髓基质细胞矿化诱导条件优化的研究
目的:探讨骨髓基质细胞在不同矿化诱导条件下的生物学特性,优化佳矿化条件.方法:采用普通矿化液诱导组、BMP诱导组和矿化液-BMP联合诱导组,体外诱导兔骨髓基质细胞,以含10%胎牛血清的DMEM作为对照组.倒置相差显微镜观察细胞形态的改变,MTT法检测细胞增殖情况,组化方法检测ALP活性,免疫组织化学方法检测I型胶原合成情况.结果:与对照组相比,实验组骨髓基质细胞增殖力均有所抑制,而ALP活性增强,I型胶原呈强阳性表达.其中矿化液-BMP联合诱导组诱导产生的成骨细胞表型为显著.结论:联合应用矿化液和BMP 能在较短的时间内有效诱导BMSC分化为成骨细胞.
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cbfa1反义核酸对体外培养小鼠牙胚发育与矿化的影响
目的:采用反义核酸技术,用特异的与cbfa1mRNA互补的AS-ODN抑制cbfa1在体外培养牙胚的翻译,利用电镜及ALP、OC等指标观察其对牙齿发育及矿化的影响,探讨其在牙齿发育中的作用.方法:设计合成cbfa1反义核酸,应用所建立的牙胚体外培养系统,用电镜观察小鼠牙胚被cbfa1反义核酸阻断表达后发育的情况,并且检测ALP、OC表达量的变化.结果:在缺乏cbfa1的情况下,与对照组相比,形成的基质较薄,且基质中胶原纤维排列稀疏,粗细不等,方向杂乱,ALP、OC表达量均有明显变化.结论:cbfa1可能是通过调控ALP和OC等靶基因的表达参与了牙齿发育矿化过程.
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牙本质基质蛋白1基因反义核酸对MDPC-23细胞碱性磷酸酶活性和矿化能力的影响
目的:观察牙本质基质蛋白1(dental matrix protein,DMP1)基因反义寡核苷酸(AS-ODN)对成牙本质细胞系MDPC-23细胞碱性磷酸酶(ALPase)活性和矿化能力的影响,深入研究成牙本质细胞的分化和牙本质形成的机制.方法:以稳定表达DMP1的MDPC-23细胞为靶细胞、不同浓度DMP1反义核酸为阻断剂,观察不同作用时间对MDPC-23细胞ALPase活性的影响.用Western blot法检测10 μmol/L AS-ODN不同作用时间细胞DMP1表达情况,并观察连续作用10 d对该细胞矿化能力的影响.结果:与正常组和S-ODN组比较,不同浓度的AS-ODN能够降低MDPC-23细胞ALPase活性,其中10 μmol/L AS-ODN降低ALPase活性为显著(作用5 d时OD值低,为0.3378±2.0 E).Western blot法检测到DMP1在MDPC-23细胞的表达在10 μmol/L AS-ODN加入12 h后减弱,24 h后完全阻断.此浓度AS-ODN连续作用细胞10 d后,von Kossa染色显示细胞中出现明显的钙盐沉积,矿化结节的数量和大小明显少于对照组.结论:DMP1反义核酸能够降低MDPC-23细胞ALPase活性和矿化能力,提示DMP1参与调节成牙本质细胞矿化过程,可能具有启动牙本质矿化的作用.
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永生化人成牙本质细胞样细胞系体内矿化特征
目的研究永生化人成牙本质细胞样细胞系hTERT-hOd-l体内的矿化特征.方法将细胞和三维支架复合后移植至小鼠背部皮下,采用X线和组织学方法观察复合物生长情况.结果 X线显示复合物阻射像的密度和面积随时间而增加.组织学观察复合物在小鼠体内培养12周可形成矿化组织,部分似牙本质,其中含有牙本质小管样结构.结论 hTERT-hOd-l在体内培养中具矿化能力,可用于牙本质形成和组织工程的研究.
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人牙龈和牙周韧带成纤维细胞体外矿化能力的比较研究
目的研究人牙龈和牙周韧带成纤维细胞体外矿化能力的差异.方法用组织块法培养同一患者的牙龈和牙周韧带成纤维细胞,取第4～8代细胞用矿化培养液长期培养,倒置显微镜下观察矿化情况,von Kos-sa染色显示钙盐沉积,生化法测定各组碱性磷酸酶活性,扫描电镜及X线能谱法分析矿化结节中钙磷比例.结果倒置显微镜下观察牙周韧带成纤维细胞可呈复层生长,形成肉眼可见的白色结节,von Kossa染色显示结节内有钙盐沉积,碱性磷酸酶活性测定表明随着矿化培养时间的延长牙周韧带成纤维细胞组ALP活性比牙龈成纤维细胞组增高明显,扫描电镜下表明结节处电子反射增强,X射线能谱分析显示钙化结节内的钙磷比例与矿化组织相似;牙龈成纤维细胞及对照组体外不能形成钙化结节.结论人牙龈和牙周韧带成纤维细胞体外矿化能力不同.
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低磷酸酶症与假性低磷酸酶症
低磷酸酶症(hypophosphatasia),属较罕见的原发代谢骨病.本病首先由Rathbun(1948)详细描述.可呈家族性发病,属常染色体隐性遗传.病变以骨组织的矿化不足或缺乏为特征,累及全身所有骨骼.大多发生于婴幼儿期.发病年龄越早,其临床与放射学表现愈严重,预后越差.如发生于新生儿期,则常在生后不久即夭折.发生于儿童期者,可仅表现为学步迟延和乳齿过早脱落.少数可于成年期发病,其首次就诊往往是因轻微外伤而致骨折,并且骨折后长时间不愈合,仅有少量骨痂生长.
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Toll样受体-3在干细胞成骨各阶段作用的贯续性
目的：探索在骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨过程各阶段中 Toll样受体‐3（TLR‐3）的作用及变化趋势。方法全骨髓培养法分离原代大鼠BMSCs ，流式细胞术鉴定，常规传代。取第3代细胞，分为 TLR‐3激活组和空白对照组，TLR‐3激活组以Poly（I：C）激活（1μg／mL），空白对照组加入等体积PBS。成骨诱导培养2周，Western blot检测Ⅰ型胶原（Collagen‐Ⅰ）和骨钙素（Osteocalcin）的表达。取第3代成骨细胞，同法分组后矿化诱导培养10 d ，碱性磷酸酶（ALP）和茜素红染色，观察染色强度。结果全骨髓培养法获得原代大鼠BMSCs ，CD44、CD29、CD95和 HLA‐Ⅰ表达阳性，CD14、CD34表达阴性。TLR‐3激活组Collagen‐Ⅰ和Osteocalcin表达均强于空白对照组。TLR‐3激活组ALP和茜素红染色均强于空白对照组。结论在BMSCs成骨的过程中，TLR‐3能够促进BMSCs向成骨细胞分化，并促进成骨细胞矿化，作用呈贯续性。
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唑来膦酸对大鼠成骨细胞增殖、分化和矿化功能的影响
目的:观察唑来膦酸对大鼠成骨细胞生物学功能的影响. 方法:体外培养的新生大鼠颅盖骨来源的成骨细胞,观察不同浓度(10-4M～10-11 M)唑来膦酸对细胞增殖、碱性磷酸酶(ALP)活性和矿化结节形成的影响.结果: 唑来磷酸浓度≥10-5M时抑制细胞增殖,10-6M～10-11 M则不影响细胞增殖;10-7M～10-11 M对ALP活性没有影响,10-7M对矿化小结形成有抑制作用,10-11M则促进矿化功能. 结论: 唑来磷酸在低浓度时不影响骨形成,选择恰当的剂量和给药方案可助于发挥双磷酸盐抑制破骨作用的同时促进骨形成.
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牙釉质组成、龋损及再矿化的化学基础
介绍了牙釉质的化学组成和结构、矿化机制、龋损及再矿化所涉及的化学过程.
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鹰嘴豆芽素A和大豆苷元对MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化的影响
目的:分析并比较红车轴草2种主要异黄酮成分鹰嘴豆芽素A和大豆苷元对成骨样细胞MC3T3-E1增殖、分化和矿化的影响.方法:分别采用MTT法、碱性磷酸酶活性测定法、茜素红染色测定矿化结节的方法和ELISA法考察鹰嘴豆芽素A和大豆苷元对MC3T3-E1细胞增殖、分化、矿化以及骨钙素分泌的影响.结果:各浓度鹰嘴豆芽素A和大豆苷元均可促进MC3T3-E1细胞的增殖和分化,且佳浓度均为1×10-7 mol/L;鹰嘴豆芽素A(1×10-7 mol/L)处理细胞9、12 d,形成矿化结节数显著高于对照组,大豆苷元(1×10-7 mol/L)处理细胞6、9、12d,形成矿化结节数均显著高于对照组;鹰嘴豆芽素A(1 ×l0-7 mol/L)在第6天可显著促进骨钙素的分泌,大豆苷元(1×10-7 mol/L)在第3、6、9、12天均可以显著性促进骨钙素的分泌.结论:鹰嘴豆芽素A和大豆苷元均具有促进MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化的作用,且大豆苷元促进成骨分化成熟的活性高于鹰嘴豆芽素A,具有开发为抗骨质疏松新药的潜力.
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极低频脉冲电磁场对新生大鼠成骨细胞的影响
目的:观察极低频脉冲电磁场(pulsed electromagnetic fields,PEMF)对体外培养成骨细胞增殖、分化、体外矿化的影响.方法:采用频率为15Hz、强度为5mT、占空比为15%的PEMF作用于成骨细胞,检测成骨细胞的增殖、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性以及体外矿化指标.结果与结论:PEMF显著促进成骨细胞增殖和体外矿化,抑制ALP活性作用.
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成纤维细胞生长因子1型受体-显性失活作用对骨诱导培养骨髓基质干细胞矿化的影响
目的 探讨成纤维细胞生长因子1型受体-显性失活作用(FGFR1DN)对骨诱导培养骨髓基质干细胞(BMSCs)成骨矿化的影响. 方法 取第3代BMSCs转染,根据细胞转染方法不同分为4组(n=24):FGFR1-DN组[采用真核表达质粒pcDNA3.1(+)-FGFR1DN转染]、FGFR1组[采用pcDNA3.1(+)-FRFR1转染]、空载体转染组和未转染组.证实转染成功后,待细胞处于对数生长期时进行成骨诱导培养,连续培养21 d,观察矿化结节形成情况并行茜素红染色,然后根据茜素红浓度标准曲线计算矿化物质的量. 结果 连续成骨诱导21d后,肉眼可见孔底圆形不透明钙化结节,经茜素红染色后呈红色,FGFR1-DN组BMSCs在对数生长期经成骨诱导培养,其成骨能力明显增加,而FGFR1组成骨能力减弱.茜素红浓度含量FGFR1-DN组高(1.33±0.19),FGFR1组低(1.00±1.17),空载体转染组(1.20±0.16)和未转染组(1.17 ±0.17)介于二者之间,组间比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论 FGFR1-DN在BMSCs分化的早期可以促进细胞增殖,于对数生长期进行骨诱导培养后实现了其在成骨细胞中促进矿化的作用,这为局部基因治疗骨折骨缺损提供了理论依据.
关键词： 骨髓细胞 成纤维细胞生长因子受体1 显性失活 矿化 -
Nell-1基因促进成骨作用的研究及应用进展
Nell-1是近年来新发现的一种具有促进成骨作用的细胞因子,动物实验及体外实验表明,Nell-1可特异性地促进成骨细胞成熟,促进矿化.其促分化作用强于促增生作用,可使新形成的骨组织更致密,力学强度更大.
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原发性皮肤骨瘤1例
报道1例原发性皮肤骨瘤.女性患者,38岁.右小腿伸侧蚕豆大小圆形皮内结节,质硬,无压痛.血清钙磷水平正常.组织病理检查显示真皮内纤维性骨小梁形成及钙盐沉着.
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一种蛋白酶体阻断剂对牙周膜细胞生物学性能的影响
目的 探讨一种蛋白酶体阻断剂bortezomib对牙周膜(periodontal ligament,PDL)细胞生物学性能的影响.方法 小鼠牙周膜细胞系(mouse PDL clone,MPDL22)在细胞培养矿化液中加入bortezomib.免疫印迹法分析bortezomib对MPDL22细胞泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)的阻断作用.分别应用台盼蓝染色和细胞增殖试剂盒检测bortezomib对MPDL22细胞活性和增殖的影响,碱性磷酸酶染色和茜素红染色检测bortezomib对MPDL22细胞的碱性磷酸酶活性和矿化结节形成的影响.结果 Bortezomib以浓度依赖性方式抑制MPDL22细胞的UPP,对MPDL22细胞活性和增殖无明显影响(P＞0.05).Bortezomib提高了MPDL22细胞的碱性磷酸酶活性(P ＜0.001),促进MPDL22细胞形成矿化结节.结论 Bortezomib可阻断MPDL22细胞的蛋白酶体途径,提高碱性磷酸酶活性,促进矿化结节形成,提示bortezomib有可能应用于牙周组织再生治疗.
