牙周膜干细胞的研究进展_0

牙周膜干细胞的研究进展

牙周组织工程是牙周病治疗研究的热点，牙周膜干细胞是其关键种子细胞之一。本文就牙周组织工程的相关研究和牙周膜干细胞的来源、分离与培养、细胞表型、生物学特性、功能影响因素和分子调控进行综述，并对其面临的挑战和前景作一讨论。

标签：牙周组织工程；牙周膜干细胞；挑战；展望

Research progress on periodontal ligament stem cellsDong Zhengmou1，2, Liu Luchuan1.（1. Dept. of Stomatology, Institute of Field Surgery, Daping Hospital, The Third Military Medical University, Chongqing 400042, China; 2. Dept. of Stomatology, People’s Hospital of Hongan, Huanggang 438400, China）[Abstract]The periodontal tissue engineering has been a striking research on the treatment of periodontal dis－ease, and the periodontal ligament stem cell is one of the key seed cells on the periodontal tissue engineering. In this study, a related research on periodontal tissue engineering, and the source, isolated and cultured, cell pheno－type, biological characteristics, influential factor of function, molecular regulation on the periodontal ligament stem cells would be reviewed, meanwhile the challenges and prospects on it would be discussed.

[Key words]periodontal tissue engineering；periodontal ligament stem cell；challenge；prospect

牙周病是人类口腔疾病中的常见病和多发病，常导致牙周支持组织破坏或缺损，严重影响人类的生理和心理健康。目前，牙周支持组织重建主要依赖机械、药物或引导组织再生技术，随着分子生物学、组织工程学和干细胞技术的飞速发展，牙周组织再生工程技术成为牙周病治疗研究的热点，牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cell，PDLSC）是牙周组织再生工程的关键种子细胞之一，本文就其研究现状和进展作一综述。

1牙周组织工程学

牙周组织工程学是将获得的种子细胞和或调控因子种植于具有良好生物相容性和降解性的支架材料上，并将这种生物复合体植入牙周组织以形成新的具有原来特殊形态和功能组织的技术和方法，为牙周病的治疗研究开辟了新的思路。

1.1牙周组织工程的种子细胞

种子细胞是牙周组织再生工程的基础。牙周膜细胞（periodontal ligament cell，PDLC）分化、增殖能力较强，是常用的牙周组织工程种子细胞[1]；牙龈成纤维细胞、成牙骨质细胞、胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESC）[2]、牙胚细胞、

成体干细胞、骨髓基质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cell，BMSC）[3]、脂肪干细胞等在一定条件下均可成为牙周组织工程的种子细胞。

PDLSC不仅能分化为成牙骨质细胞样和成骨细胞样细胞，而且可分化为成纤维样细胞，形成牙骨质样、骨样和类似天然牙周膜样结缔组织，其形态结构、空间排列类似天然牙周膜-牙骨质复合体结构[4]，显示了PDLSC作为牙周组织工程种子细胞的研究和应用价值，是牙周组织工程较为理想的种子细胞。

1.2生物支架材料

生物支架模拟细胞外基质，为组织、器官再生提供一个良好的微环境。目前，相关支架材料的研究主要有羟磷灰石类、胶原、合成聚酯和复合型材料。天然衍生型羟磷灰石的骨小梁和晶体结构有利于细胞生长、分化和矿化形成；胶原可保持细胞表型与生物活性，具有良好的可塑性和生物相容性；合成聚酯如聚羟基乙酸、聚乳酸和聚乳酸聚羟基乙酸等材料可预设成形，并可自由调控其强度和降解率；复合型材料结合有机、无机材料的优点，有望更适合细胞生长。

1.3调控因子

调控因子可影响细胞分化、增殖、迁移、黏附和胞外基质的合成，能促进牙周组织再生和修复。目前，与牙周组织再生相关的生长因子包括碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）、釉基质蛋白、胰岛素样生长因子、血小板源性生长因子、转化生长因子-β和Wnt基因家族等[5]。

2来源、分离和培养

PDLSC主要来源于牙周膜的成体干细胞，用组织块法、酶消化法或二者联合的方法处理牙周膜可获得前体干细胞，再利用免疫磁珠法、有限元稀释法和流式细胞分离技术可得到PDLSC，进行单克隆扩增即可获高纯度PDLSC[1，6]。免疫磁珠和流式细胞分离技术分离PDLSC速度较快，但细胞获得率较低；有限稀释法步骤烦琐，速度慢，细胞克隆率较高。免疫磁珠法和流式细胞分离技术仍然是目前公认的有效的分离方法。PDLSC可使用含胎牛血清、维生素C、L-谷胺酰胺、青霉素、链霉素的达尔贝科极限培养液，在37℃，5% CO2孵箱内培养；也可在含20μg·L-1表皮生长因子、50μg·L-1的bFGF、10μg·L-1白血病抑制因子的神经微球形成培养系统中培养；Yang等[6]利用发育中的根尖牙胚培养液与PDLSC共培养，发现此种培养液可促进PDLSC的分化和牙骨质形成。

3生物学表型

目前PDLSC缺乏特异性标记物，只能从相关生物学特性上进行鉴定：如表达间充质干细胞标志物、腱细胞标志物和BMSC表面标志物等。Seo等[7]利用免疫组织化学、反转录-聚合酶链反应、RNA印迹和蛋白质印迹等方法研究后发现，PDLC表达间充质干细胞表面分子Stro-1、细胞黏附分子CD146和细胞跨膜