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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