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文檔簡介
1、牙乳頭(dental papillae)由未分化間充質(zhì)細(xì)胞組成,是牙胚發(fā)育過程中的一過性組織,密集分布于成釉器下方,是成牙本質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞的來源組織,對牙本質(zhì)形成發(fā)揮主要作用。原發(fā)性牙本質(zhì)(primary dentine)是牙齒發(fā)育完成之前形成的牙本質(zhì),它的形成受到上皮與牙源性間充質(zhì)相互作用的控制,這種調(diào)節(jié)是通過基底膜(basement membrane,BM)介導(dǎo)的?;啄な怯梢粚犹厥獾谋∑瑺罴?xì)胞外基質(zhì)(extracellular mat
2、rix,ECM)構(gòu)成,位于上皮與牙源性間充質(zhì)之間,作為一個(gè)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)參與了多種細(xì)胞分化和功能構(gòu)建。
基底膜是誘導(dǎo)成牙本質(zhì)細(xì)胞分化與促進(jìn)牙本質(zhì)形成的天然支架。它是牙源性上皮組織的誘導(dǎo)下由間充質(zhì)和上皮共同形成的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),但在成體情況下,上皮來源的組織隨著牙齒的發(fā)育成熟逐漸萎縮消失。因此,找到一種能夠仿照上皮發(fā)揮誘導(dǎo)作用的途徑對于基底膜的形成和牙本質(zhì)的再生就顯得十分關(guān)鍵。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),結(jié)合有牙本質(zhì)基質(zhì)蛋白(DMP)或TGF-β的
3、微孔濾膜在狗的穿髓模型中能夠誘導(dǎo)成牙本質(zhì)細(xì)胞分化和形成牙本質(zhì),促進(jìn)修復(fù)性牙本質(zhì)對病損部位的防御。我們想到能否用類似的方法用于組織工程化牙本質(zhì)的研究呢?可以設(shè)想在牙本質(zhì)再生過程中找到一種膜性材料能夠部分發(fā)揮基底膜的功能,從而誘導(dǎo)形態(tài)規(guī)則的管狀牙本質(zhì)的形成,以達(dá)到預(yù)期的生成效果。為此我們設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn):
1.牙乳頭組織與復(fù)合有TGF-β1微孔濾膜結(jié)合后誘導(dǎo)成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞分化的體外實(shí)驗(yàn)
取出生后4d仔鼠,處死后浸入75
4、%乙醇中15s。無菌條件下分離上下頜,體視顯微鏡下在PBS液中將頜骨骨板挑開,分離第一和第二磨牙牙胚,將磨牙胚外軟組織去凈后,機(jī)械分離成釉器和牙乳頭,將分離的牙乳頭組與復(fù)合有TGF-β的微孔濾膜相結(jié)合,放置于Millicell插入式培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。一周后取出培養(yǎng)物,4%多聚甲醛固定24小時(shí),用于掃描電鏡觀察、HE和免疫組織化學(xué)染色。結(jié)果表明牙乳頭組織細(xì)胞在濾膜表面貼附生長,細(xì)胞突起伸入濾膜孔徑中,與濾膜牢固結(jié)合;HE染色顯示牙乳頭組織與微
5、孔濾膜結(jié)合緊密,沿著微孔濾膜觀察到呈層狀排列的細(xì)胞,細(xì)胞高度大體一致,部分細(xì)胞呈極化狀態(tài),垂直于濾膜表面。免疫熒光染色DSP及DMP-1可見貼附濾膜表面的細(xì)胞呈陽性。
2.牙乳頭組織與復(fù)合有TGF-β1微孔濾膜結(jié)合后誘導(dǎo)牙本質(zhì)樣結(jié)構(gòu)再生體內(nèi)實(shí)驗(yàn)
取出生后4d的仔鼠,處死后浸入75%乙醇中15s。無菌條件下分離上下頜,體視顯微鏡下在PBS液中將頜骨骨板挑開,分離第一和第二磨牙牙胚,將磨牙胚外軟組織去凈后,機(jī)械分離成釉器
6、和牙乳頭。體視顯微鏡下剪開牙乳頭,將準(zhǔn)備好的微孔濾膜置入,在DMEM中37℃培養(yǎng)箱中孵育24小時(shí),制備好的重組體用于移植。將體重約300gSD大鼠暴露腎臟,將重組體植入腎被膜下。14天后取移植物檢測。結(jié)果可見層狀礦化物在微孔濾膜表面上方形成,厚度均勻一致,礦化物結(jié)構(gòu)致密。移植物HE染色可見大量礦化基質(zhì)沿微孔濾膜沉積,礦化物厚度較一致,在基質(zhì)表面有極化的成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞分布。DSP與DMP-1免疫熒光染色,提示在靠近礦化基質(zhì)的成牙本質(zhì)樣
7、細(xì)胞表達(dá)陽性,呈帶狀分布。
3.牙乳頭細(xì)胞團(tuán)與復(fù)合有TGF-β1微孔濾膜結(jié)合后誘導(dǎo)成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞分化的體外實(shí)驗(yàn)
取出生后4d仔鼠,分離出牙乳頭組織,將其剪成1mm3大小組織塊,消化培養(yǎng)原代牙乳頭細(xì)胞。鋪滿后傳代。待第二代細(xì)胞鋪至80~90%,消化離心成團(tuán),移至準(zhǔn)備好的微孔濾膜上,一起放入含血清的DMEM中,37℃,5%CO2孵箱中培養(yǎng)7d。取出培養(yǎng)物,4%多聚甲醛固定48h,用于掃描電鏡觀察、HE及免疫組化染色。
8、結(jié)果顯示細(xì)胞團(tuán)在微孔濾膜上生長良好,一部分細(xì)胞突起深入濾膜的孔徑中,HE染色顯示細(xì)胞團(tuán)與微孔濾膜界限清晰,靠近微孔濾膜的細(xì)胞極化,垂直于濾膜排列,形態(tài)發(fā)生高柱狀變化。免疫熒光染色可見DSP和DMP-1在沿微孔濾膜分布的高柱狀分化細(xì)胞呈弱陽性表達(dá).
4.牙乳頭細(xì)胞團(tuán)與復(fù)合有TGF-β1微孔濾膜結(jié)合后誘導(dǎo)牙本質(zhì)樣結(jié)構(gòu)再生體內(nèi)實(shí)驗(yàn)
取出生后4d的仔鼠,分離出牙乳頭組織后,將牙乳頭組織剪成1mm3大小組織塊,消化培養(yǎng)原代牙乳
9、頭細(xì)胞。鋪滿后傳代。待第二代細(xì)胞鋪至80~90%,消化離心成團(tuán),移至準(zhǔn)備好的微孔濾膜上,置于DMEM中37℃培養(yǎng)箱中孵育24小時(shí),制備好的重組體被用于移植。將體重約300gSD大鼠暴露腎臟,將重組體植入腎被膜下。飼養(yǎng)14天后大鼠脫頸處死,取移植物用于檢測。結(jié)果顯示:大量礦化基質(zhì)沿微孔濾膜沉積,基質(zhì)厚度較一致,礦化部分呈現(xiàn)管狀牙本質(zhì)樣結(jié)構(gòu)。在基質(zhì)表面有排列整齊的成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞分布。DSP和DMP-1免疫熒光染色中靠近基質(zhì)的高柱狀細(xì)胞表
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