【中圖分類(lèi)號(hào)】R722.12【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949(2014)10-0241-02
近年來(lái),研究者發(fā)現(xiàn),牙周膜細(xì)胞具有異質(zhì)性,包含異質(zhì)性細(xì)胞群,即由不同的亞型組成,細(xì)胞間存在差異,在表現(xiàn)型及功能上有所不同,其子代能增殖產(chǎn)生成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞和成牙骨質(zhì)細(xì)胞。這些細(xì)胞亞型可處于不同的分化階段或具有不定向的分化趨勢(shì),牙周組織再生修復(fù)與牙周膜細(xì)胞的異質(zhì)性有密切關(guān)系。
1材料和方法
1.1主要試劑和儀器。DMEM培養(yǎng)液、FBS(Gibco公司,美國(guó)),胰蛋白酶、二甲基亞砜(dimethylsulfoxide,DMSO)、地塞米松(dexamethasone,DEX)、L-抗壞血酸、beta;-甘油磷酸鈉(beta;-glycerophyosphate,beta;-GP)、消炎痛、3-異丁基-1-甲基-黃嘌呤(3-isobutyl-1-methyl-xan-thine,IBMX)、胰島素、beta;-巰基乙醇(beta;-mercap-toethanol,beta;-ME)(Sigma公司,美國(guó)),鼠抗人STRO-1多抗、鼠抗人CD146多抗(RDSystems公司,美國(guó)),CO2細(xì)胞培養(yǎng)孵箱(Heraeus公司,德國(guó)),超凈工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備廠),低溫高速離心機(jī)(Heraeus公司,德國(guó)),倒置顯微鏡及照像系統(tǒng)(Olympus公司,日本)。
1.2組織塊法細(xì)胞原代培養(yǎng)。收集臨床上12~18歲因正畸需要拔除的牙周健康、無(wú)齲的新鮮前磨牙,拔除后立即在雙抗PBS液和DMEM液中反復(fù)清洗牙齒,刮下根中1/3牙周膜組織,剪成0.5mmtimes;0.5mmtimes;0.5mm左右的小塊。
1.3免疫細(xì)胞化學(xué)染色hPDLP的表面抗體。取生長(zhǎng)良好的第1代細(xì)胞制備細(xì)胞爬片,用SABC法染色進(jìn)行波形絲蛋白Vimentin、角蛋白Keratin、STRO-1、CD146免疫組化染色,陰性對(duì)照用PBS代替一抗,其余步驟不變,進(jìn)行細(xì)胞來(lái)源及表達(dá)檢測(cè),光鏡觀察。
1.4流式細(xì)胞表型分析hPDLP的表面標(biāo)記。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的第1~3代細(xì)胞,0.25%胰酶消化1min,1000rmiddot;min-1離心5min,棄上清液,調(diào)整細(xì)胞密度為每毫升1times;106個(gè),PBS洗2遍,加0.02mL的FCM緩沖液(含20gmiddot;L-1牛血清白蛋白和0.1gmiddot;L-1疊氮化鈉)重懸,PE標(biāo)記的STRO-1和FITC標(biāo)記的CD146抗體避光4℃孵育20min,加0.2mLPBS重懸,流式細(xì)胞儀上機(jī)檢測(cè)。
2結(jié)果
2.1細(xì)胞生長(zhǎng)情況。組織塊法原代培養(yǎng)的人牙周膜細(xì)胞3~6d后,可見(jiàn)多個(gè)組織塊邊緣有細(xì)胞開(kāi)始游出,細(xì)胞形態(tài)無(wú)明顯差別,大多數(shù)為長(zhǎng)梭形成纖維狀,1~2個(gè)突起;少數(shù)為多角形、紡錘狀或橢圓形,體積較小,胞體豐滿,生長(zhǎng)較快,約7~14d開(kāi)始匯合,以組織塊為中心呈放射狀、螺旋狀生長(zhǎng)原代hPDLP培養(yǎng)10d的生長(zhǎng)狀態(tài)倒置相差顯微鏡times;40。生長(zhǎng)的細(xì)胞以1∶2傳代培養(yǎng),最初5代的細(xì)胞培養(yǎng)3~5d即可長(zhǎng)滿培養(yǎng)瓶瓶底,生長(zhǎng)狀態(tài)較活躍,核分裂象多見(jiàn);6~12代細(xì)胞,培養(yǎng)7~10d鋪滿,細(xì)胞增殖穩(wěn)定。
2.2細(xì)胞表型鑒定。免疫組化顯示細(xì)胞波形絲蛋白染色陽(yáng)性第1代hPDLP抗波形絲蛋白的陽(yáng)性染色SABCtimes;400,角蛋白染色陰性。第1代牙周膜細(xì)胞中部分細(xì)胞抗STRO-1和CD146染色著色,細(xì)胞表達(dá)STRO-1和CD146強(qiáng)弱不等第1代hPDLP抗CD146染色的陽(yáng)性染色SABCtimes;400第1代hPDLP抗STRO-1的陽(yáng)性染色SABCtimes;400。
2.3流式細(xì)胞表型分析。流式細(xì)胞儀檢測(cè)第1~3代的hPDLP,STRO-1陽(yáng)性率分別為4.23%plusmn;4.08%、1.92%plusmn;1.77%和0.44%plusmn;0.24%,LSD法比較兩兩之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);CD146陽(yáng)性率分別為27.20%plusmn;3.98%、18.83%plusmn;4.04%和10.61%plusmn;4.61%,LSD法比較兩兩之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.4成骨誘導(dǎo)結(jié)果。礦化液連續(xù)培養(yǎng)10d左右第1代細(xì)胞呈復(fù)層生長(zhǎng),明顯增厚,為局灶狀,中央出現(xiàn)許多顆粒樣改變,并逐漸連接成片,密度增高。15d左右孔板底部出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的針尖大小灰白色小結(jié)節(jié),并逐漸增大,21d后行vonKossa和茜素紅染色可見(jiàn)大量染成棕褐色的片狀礦化結(jié)節(jié),周邊界限不清hPDLP礦化誘導(dǎo)21d后礦化結(jié)節(jié)茜素紅染色times;200。
2.5成脂誘導(dǎo)結(jié)果。第1代hPDLP經(jīng)成脂誘導(dǎo)劑誘導(dǎo),倒置顯微鏡下觀察,可見(jiàn)部分胞質(zhì)內(nèi)有大小不一的脂肪滴形成,經(jīng)油紅O染色脂滴染成紅色第1代hPDLP成脂誘導(dǎo)21d后脂滴形成油紅O染色times;400。第8代牙周膜細(xì)胞經(jīng)脂肪誘導(dǎo),倒置顯微鏡下雖也可見(jiàn)細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)有脂滴形成,但形成的量要明顯少于第1代細(xì)胞第8代hPDLP成脂誘導(dǎo)21d后脂滴形成油紅O染色times;400。
3討論
近年來(lái),隨著成體干細(xì)胞研究的不斷深入,采用成體干細(xì)胞作為種子細(xì)胞運(yùn)用于口腔組織工程的研究逐漸展開(kāi)。牙周膜干細(xì)胞同其他組織的成體干細(xì)胞一樣,目前尚缺乏特異性的表面標(biāo)記對(duì)其進(jìn)行鑒定和分離純化。Shi等[5]利用酶消化法通過(guò)有限稀釋法克隆化培養(yǎng)純化獲得PDLSC,采用直接組織塊法培養(yǎng)所得的細(xì)胞即為人牙周膜細(xì)胞群,首次對(duì)hPDLP和PDLSC的特性進(jìn)行了對(duì)比研究,PDLSC細(xì)胞形態(tài)呈圓形或不規(guī)則形狀,周邊部細(xì)胞呈梭形或多角形,體積較小,部分細(xì)胞呈成纖維細(xì)胞狀,hPDLP主要為胞體較大的成纖維樣細(xì)胞和少量小而不規(guī)則形的細(xì)胞。hPDLP的概念逐漸明了,是含有干細(xì)胞成分的異質(zhì)性細(xì)胞群,但是對(duì)其多向分化潛能的研究在國(guó)內(nèi)外均少有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究hPDLP多向誘導(dǎo)分化潛能,進(jìn)一步探索hPDLP在體外是否具有干細(xì)胞群的特征。
本研究就hPDLP的橫向分化能力從礦化和成脂方向進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,第1~3代的hPDLP中含有一定比例的干細(xì)胞,在體外具有干細(xì)胞群的誘導(dǎo)分化能力。hPDLP的體外成功培養(yǎng)鑒定,將為后期研究牙周膜牙骨質(zhì)復(fù)合體的人工生物器官的構(gòu)建和牙周膜再生治療提供重要的理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1]孫蕾,朱慧勇.間充質(zhì)干細(xì)胞非分化性增殖的研究進(jìn)展[J].國(guó)際口腔醫(yī)學(xué)雜志,2009,36(2):235-238.
[2]金巖.組織工程學(xué)原理與技術(shù)[M].西安:第四軍醫(yī)大學(xué)出版社,2004:36-50.