臨床醫(yī)學成體干細胞的可塑性及其在口腔醫(yī)學中的應用進展

1、成體干細胞的可塑性及其在口腔醫(yī)學中的應用進展 作者：鐘萬全，劉鵬，劉驍，楊立【關(guān)鍵詞】 干細胞；成體干細胞；可塑性；口腔醫(yī)學；組織工程；再生摘要 成體干細胞(adult stem cell，as)具備于細胞的基本特性，其可塑性的特點與口腔再生醫(yī)學的研究密切相關(guān)。盡管as在口腔醫(yī)學上的應用仍存在一些技術(shù)難題，通過人們不懈的努力必將解決這些難題，利用干細胞進行口腔組織器官的原位修復或體外重建將不是夢想，口腔醫(yī)學研究將得到更快的發(fā)展。關(guān)鍵詞 干細胞；成體干細胞；可塑性；口腔醫(yī)學；組織工程；再生干細胞(stem cell)根據(jù)其分化潛能和來源不同，分為胚胎干細胞(embryonic stem cell

2、，es)和成體干細胞(adult stem cell，as)。as是成熟機體組織中具有高度自我更新和分化潛能的未分化細胞，可分化成在發(fā)育上與其無關(guān)的其他組織的細胞類型，實現(xiàn)跨系統(tǒng)甚至跨胚層分化發(fā)育，即具有“可塑性(plasticity)”、“橫向分化(transdifferentiation)的潛能13。由于as特有的生物學特性與口腔再生醫(yī)學的研究密切相關(guān)，對于重新認識口腔頜面部的發(fā)育和口腔頜面部組織器官的修復重建以及某些腫瘤疾病的防治具有重要意義，使其在口腔醫(yī)學研究中受到了足夠的重視。1成體干細胞與牙髓、牙齒再生1.1外胚間充質(zhì)干細胞與牙髓、牙齒再生起源于顱神經(jīng)嵴的外胚間充質(zhì)干細胞(ecto

3、mesenchyma stem cell，emsc)具有向多種組織細胞定向分化的潛能，將形成口腔頜面部多種組織器官，在頜面及牙齒的發(fā)育過程中起重要作用。有研究4，5采用組織工程學方法，將未發(fā)育成熟牙胚細胞擴增后接種到生物支架材料上，發(fā)現(xiàn)支架上形成的牙齒樣結(jié)構(gòu)中含釉質(zhì)、牙本質(zhì)、牙骨質(zhì)樣礦化組織。后來該研究參與人員又將新生大鼠牙胚細胞擴增后復合生物支架材料，也獲得了大鼠組織工程化牙齒，這些研究成果極大地推動了牙齒再生研究的進程。1.2牙髓干細胞(dpsc)與牙髓、牙齒再生很早的研究就證明，牙髓組織受外界刺激或損傷時會產(chǎn)生修復性牙本質(zhì)來自我修復。牙髓細胞作為相對分化成熟的細胞，其修復能力有限。牙髓中

4、可能還存在另一類細胞，可能屬于成牙本質(zhì)細胞的前體細胞并在牙髓組織的損傷修復和更新中可能發(fā)揮著重要的作用12。gronthos等6人將人牙這種牙本質(zhì)前體細胞與bmsc 進行比較研究，認為其具有與bmsc 相似的as特性，他們還將體外集落生長的該細胞植入裸鼠皮下，產(chǎn)生了類似于正常牙本質(zhì)牙髓復合體樣的結(jié)構(gòu)，并檢測到牙本質(zhì)涎磷蛋白(dspp)的基因表達。對dpsc的鑒定需從多方面來確定。其分離和純化也是根據(jù)這些識別途徑借助于其他as的分離方法來進行。2as與牙周組織再生目前牙周組織再生的主要方法是gtr，但該方法的種種缺陷大大限制了其在臨床上的開展。牙周前體細胞位于臨近血管的區(qū)域，顯示出干細胞的一些典

5、型特征：在組織中具有特定的位置，可以不斷地自我更新，形態(tài)小，對刺激因素反應靈敏，分裂周期長，mcculloch8的實驗表明，牙周前體細胞分裂移向牙根和牙槽骨的表面，或者進入牙周韌帶并分化成特異性細胞。seo等9首次從牙周膜中分離出人牙周膜干細胞，裸鼠體內(nèi)移植分化形成了牙骨質(zhì)牙周膜樣結(jié)構(gòu)。牙周來源的as研究將在牙周再生的研究中發(fā)揮決定性的作用，對牙周疾病導致的牙周缺損的修復治療進展起巨大的推動作用。3as與頜面部骨再生自體或異體骨移植一直是修復頜面部骨缺損的常規(guī)方法，但會造成二次損傷，異體骨移植易于傳染疾病。隨著骨組織工程的應用研究的發(fā)展，頜面骨整復的研究有了新的希望。krevsvach等10從

6、攜帶i型膠原氯霉索乙酰轉(zhuǎn)移酶報告基因的小鼠骨髓中分離出bmsc并轉(zhuǎn)移到免疫耐受小鼠的顱面骨性缺損處，發(fā)現(xiàn)其修復率超過對照組，證明體外擴增的bmscs能夠用來修復顱面骨性缺損。最近對顱面部先天性缺損(如：唇腭裂)與干細胞基因突變有關(guān)11。4展望隨著口腔醫(yī)學日新月異的發(fā)展，干細胞在口腔方面的應用研究正在迅速深入開展。不僅口腔來潭韻as作為組織工程的種子細胞，成功構(gòu)建了牙本質(zhì)、牙髓、牙周膜、牙骨質(zhì)再生；而且其他組織起源的as，如造血干細胞、骨髓基履細胞、皮膚干細胞，神經(jīng)干細胞，血管內(nèi)皮細胞，肌肉干細胞等也可能在口腔頜面部血管、骨、皮膚、神經(jīng)、肌肉等組織的損傷與修復治療中發(fā)揮重要作用。盡管as研究面臨

7、許多問題，但相信通過我們的努力，利用于細胞進行組織器官的原位修復或體外重建將不是夢想，也必將推動口腔醫(yī)學得到更快的發(fā)展。參考文獻：1bjo rnson c r,r ietze r l,reyno ids b a,et al.turning brain into blood:a hematopo ietic fateadop ted by adult neural stem cells in vivoj.science,1999,283:534537.2lagasse e,conno rs h,a 12dhalimy m,et al.purified hematopoietic stem cel

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