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Stem Cell Res Ther | 云南省口腔医学重点实验室杨禾丰团队:牙囊干细胞源小囊泡为牙周组织再生提供生化线索

牙周炎是临床常见的口腔疾病,是引起成年人牙齿丧失的主要原因之一,严重影响牙齿甚至全身健康。基于细胞移植的组织工程是目前再生牙周组织的主要策略,研究其再生机制具有重要的科学意义。Small extracellular vesicles(sEVs)作为旁分泌的重要组成已被证实在组织再生中扮演关键角色。基于sEVs的无细胞疗法可以避免细胞移植带来的一系列免疫反应,与传统的细胞移植相比展示出良好的应用前景。越来越多的证据表明sEVs在皮肤组织、骨组织及软骨再生中均发挥重要的作用,然而在牙周组织再生中的研究还很少。牙囊干细胞(Dental follicle stem cells,DFSCs)作为多种牙周形成组织的前体细胞,促牙周再生功能已明确。其分泌的sEVs(DFSCs-sEVs)在牙周组织修复及牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)增殖、迁移、成骨分化等方面发挥关键调控作用。

近日,云南省口腔医学重点实验室杨禾丰博士和昆明医科大学附属口腔医院胡江天教授团队Stem Cell Research & Therapy杂志上发表了题为“Small extracellular vesicles from dental follicle stem cells providebiochemical cues for periodontal tissue regeneration”(2022;13:92)的研究。该研究表明DFSCs-sEVs通过促进PDLSCs增殖、迁移及成骨向分化从而促进牙周组织再生。DFSCs-sEVs促进PDLSCs增殖的作用可能部分归因于p38 MAPK信号通路的激活。

Stem Cell Res Ther | 云南省口腔医学重点实验室杨禾丰团队:牙囊干细胞源小囊泡为牙周组织再生提供生化线索
在牙的发育过程中,牙囊干细胞作为多种牙周形成组织的前体细胞,在位置与功能上与牙周膜干细胞联系紧密,并具备分化形成牙周膜、牙骨质、牙槽骨的能力。该研究团队前期研究已明确牙囊干细胞促牙周再生功能,然而潜在的机制仍不清楚。sEVs作为细胞间通讯的重要载体,是否是牙囊干细胞促进牙周组织再生的效应成分?
为了解决这一疑问,该研究分离并鉴定DFSCs-sEVs,将DFSCs-sEVs与PDLSCs共培养;通过EdU、CCK-8、细胞周期实验、划痕实验、茜素红染色、Q-PCR及western blot检测DFSCs-sEVs对PDLSCs生物学特性的影响;通过转录组测序及功能富集分析寻找可能被DFSCs-sEVs激活的信号通路并进一步验证;将负载有DFSCs-sEVs的胶原膜移植到SD大鼠的牙周缺损部位,通过HE染色和micro-CT评估牙周组织再生情况。

结果显示,DFSCs-sEVs被PDLSCs摄取后促进了PDLSCs增殖、迁移及矿化结节形成,并上调成骨相关基因(RUNX2, BSP,COL1)和成骨相关蛋白(RUNX2, BSP, COL1, ALP)的表达;进一步探究其机制发现DFSCs-sEVs通过激活p38 MAPK信号通路促进PDLSCs增殖;移植DFSCs-sEVs后,大鼠牙周缺损区可见新牙周膜样结构和新骨形成,在新形成的牙周膜和缺损区软组织中观察到PKH26标记的DFSCs-sEVs。

上述结果展示了DFSCs-sEVs促牙周再生的潜力,为探索无细胞移植技术再生牙周组织提供理论基础。

Stem Cell Res Ther | 云南省口腔医学重点实验室杨禾丰团队:牙囊干细胞源小囊泡为牙周组织再生提供生化线索

参考文献:

Small extracellular vesicles from dental follicle stem cells provide biochemical cuesfor periodontal tissue regeneration. Stem Cell Res Ther. 2022;13(1):92.

发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/cells/wmt/11543.html

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