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1、牙髓干细胞分化为成牙本质细胞相关标记物的研究进展堂旦膣医堂分册2005年11月第32卷第6牙髓干细胞分化为成牙本质细胞相关标记物的研究进展吴莺综述凌均柴审校(中山大学光华口腔医院牙体牙髓病科广东广州510055)【摘要】体外诱导牙髓干细胞分化为成牙贡细胞,检测牙本质涎磷蛋白,碱性磷酸酶活性等相关标记物的变化,从而鉴定其分化能力,是近年来在牙髓干细胞领域中研究的热点.本文就上述标记物的研究进展进行综述.【关键词】牙髓干细胞;成牙本质细胞;牙本质涎磷蛋白:细胞分化【中图分类号】Q254【文献标识码】A随着组织工程学技术的发展,牙
2、髓～牙本质组织工程化的研究也进入了一个新的阶段.Gron—thos等【1】将从牙髓中分离培养的成牙本质细胞前体细胞与骨髓基质细胞比较,提出了牙髓干细胞的概念.随后的体外研究发现,人牙髓干细胞经过诱导可以形成牙髓一牙本质样复合体,认为人牙髓中的未分化间充质细胞和其他类型的成体干细胞一样,具有自我复制的能力和在一定条件下定向分化成终末细胞的性质[21.成牙本质细胞是形成牙本质的前体细胞,也是牙髓组织中的终末功能细胞.目前对牙髓干细胞的研究,主要通过体外诱导牙髓细胞(牙乳头细胞),分化为成牙本质细胞,通过检测牙本质涎磷蛋白,碱性磷
3、酸酶活性等相关标记物的变化,可鉴定其分化能力.1牙本质涎磷蛋白牙本质涎磷蛋白(DSPP)作为一种与牙齿发育密切相关的胞外基质蛋白,包含牙本质磷蛋白(DPP)和牙本质涎蛋白(DSP)结构.Bronckers等[31采用免疫组化方法观察了DPP在牙髓组织中的定位,发现DPP只存在于成牙本质细胞中,并认为DPP可以作为成牙本质细胞的特异性的表型标记.另外,DPP在牙本质的生物矿化中具有成核作用,同时还可调节矿化晶体的形态和生长速度,是矿化组织稳定的关键调节因子.DSP是一种糖蛋白,约占牙本质非胶原蛋白重量的5%～8%.其表达与成牙
4、本质细胞的分化相关,可作为检测成牙本【收稿13期]2004-10—18:【修回13期]2005-06-22【作者简介】吴莺(1975一),女,浙江人,硕士研究生【通讯作者】凌均荣,Tel:020-83862621质细胞活性的生化指标.与DPP一样,它在前期牙本质向牙本质的转化过程中起着重要作用.以前的免疫组化资料显示DSP由成牙本质细胞和牙髓细胞合成.但是有学者【41用DSP核酸探针与出生2d大鼠的牙切片进行原位杂交,结果在分泌性成牙本质细胞和矿化开始前的幼稚极化的成牙本质细胞中检测到DSP的mRNA.由此认为,DSP只由成
5、牙本质细胞合成.DSP在未经诱导的牙髓干细胞中阴性表达表明了该细胞的未成熟性,而其诱导成为成牙本质细胞后出现DSP阳性表达则表明该细胞具有分化能力,可以向功能细胞分化,这正是成体干细胞的特征.DSPP是DPP和DSP的基因复合体,被认为是主要的牙本质特异蛋白.结合以往对DPP和DSP的研究,多数学者认为DSPP是区别成牙本质细胞与其他细胞的特异性标记物.有学者【5J研究牙本质非胶原蛋白的生物学特性及其对成牙本质细胞的诱导作用,认为可将DSPP作为检测牙髓细胞向成牙本质细胞分化的特异性标记物.通过Northern印迹杂交证实了
6、DSPPmRNA在小鼠和大鼠成牙本质细胞中的表达[61.Gu等叨也在人类成牙本质细胞的研究中得出结论支持这～表达.有报道认为,体内DSPP的表达与牙齿的间充质上皮细胞的相互作用,成釉细胞,成牙本质细胞的形成有关,它在成牙本质细胞中持续表达,在前成釉细胞中呈一过性表达[3】.但最近有人发现,dspp基因也在成牙骨质细胞中表达,PCR结果显示,此基因在成牙骨质细胞中的表达虽然要比在成牙本质细胞中的表达量低得多,但仍然可以说明DSPP不再是牙本质特异蛋白【9】.Gronthos等【11在比较牙髓干细胞和骨髓基质干细胞的相似性时,用
7、DSPPmRNA特异性探针通过Northern印迹杂交,显示DSPP不在牙髓干细胞中表达,DSPP的存在是牙本质矿化的先决条件,此结果表明牙髓干细胞处于未分化状态.然而,他将牙髓干细胞与羟磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP)支架材料混合接种入免疫缺陷小鼠皮下,6周后发现在HA厂rCP颗粒的表面衬着一层牙本质样结构,经偏振光显示,由垂直沉积在成牙本质样细胞层表面的高度规则的胶原基质组成,这和正常人体牙本质结构非常相似.而且,通过RT—PCR和原位杂交显示接种的牙髓干细胞表达骨唾蛋白(bonesialopro—tein,BSP),骨
8、钙素(osteocalcin,OC)以及DSPP等人类特异的转录本.这表明牙髓干细胞可分化为成牙本质样细胞,复合到支架材料上可形成牙本质样结构.鉴于目前对牙髓干细胞尚无特异的灵敏的鉴别手段,因此通过将其诱导分化为成牙本质细胞后,检测牙本质特异蛋白DSPP的表达是相对常用的手段.2碱性磷酸酶
