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2018-07-21 16:45:21小小乳牙价值大:牙髓干细胞在口腔组织再生中大有可为!

牙髓干细胞——来自牙齿的生命种子


现在医学研究发现,儿童脱落的乳牙及成人拔除的智齿中含有相当丰富的牙髓干细胞。牙髓干细胞是从牙齿中提取出来的间充质干细胞,具有多向分化的潜能,它除了能形成矿化结节能力的细胞外,经过不同细胞因子的诱导,还能够分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、血管内皮、肝、神经等细胞系类型,能和治疗多种疾病、调节免疫的能力。

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乳牙是人体唯一自然脱落的器官,在孩子乳牙快要脱落时,将其拔除,此时牙髓干细胞含量和活性都很高。自2000年人类发现牙髓干细胞以来,10多年间牙髓干细胞已经成为各国研究的重点和热点,以干细胞为核心的再生医学,被科学界广泛认为能为最终解决许多难治性疾病、衰老性疾病、组织修复与再生以及肿瘤的防治等带来了新的希望。

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牙髓干细胞,既能保持自身未分化状态和增殖能力,又可在适合的条件下分化成多种功能细胞或组织器官,例如牙周组织、神经、肌肉和脂肪细胞等,为深受牙齿疾病困扰或为其感到担忧的人们带来新的希望。


接下来小编分享一篇刊登于中华口腔医学杂志上的科普文章,带领大家更深一步认识牙髓干细胞在口腔组织再生方面的巨大应用价值。

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以下内容节选自

中华口腔医学杂志, 2017,52(10) : 585-587

DOI: 10.3760/cma.j.issn.1002-0098.2017.10.001

原标题:干细胞在口腔组织再生中大有可为

作者:王松灵

口腔颌面部疾病包括感染、炎症、外伤、肿瘤等,广泛累及牙、骨、黏膜、腺体等软、硬组织,这些疾病可造成颌面部组织器官缺陷,功能紊乱或丧失,并影响系统性疾病进程及全身健康状态,严重威胁着人们的身心健康。现阶段治疗受限于机体组织的自我修复能力,口腔颌面部组织器官面临缺损或缺失等情况时,传统治疗方式无法完全恢复组织器官的形态和功能,新技术的推广运用大多是在原治疗方法的基础上改进与完善,疗效有限。随着以干细胞及生物材料为代表的再生医学的蓬勃发展,为口腔疾病治疗开启了一扇新的大门,引入了新的治疗策略。


干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的原始细胞,在特定条件下可以分化形成各类组织器官,随着科学研究的不断推进,干细胞的多种功能特性及其在机体所发挥的作用被不断挖掘补充,干细胞不仅具备分化形成组织的能力,其分泌产物也能发挥重要作用,丰富的功能潜力赋予干细胞研究及应用的广阔前景。近20年来,干细胞在口腔医学领域中的研究及应用取得了巨大进步,通过研究明确了牙源性干细胞的特性,以及这些干细胞在口腔疾病治疗中的应用,探讨了其作用机制。我国口腔医学领域中干细胞的研究虽然起步不早,但发展很快,并在利用大动物进行转化研究等临床前研究及临床试验等方面引领着国际的发展方向。


一、牙源性干细胞的安全性

任何一种新的治疗方法其安全性都至关重要,干细胞应用的安全性是备受关注的重点。


从干细胞的发育来源来看,干细胞主要分为胚胎干细胞、成体干细胞及诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC);从干细胞供体来源来看干细胞可以分为机体内源性干细胞(自体)和外源性干细胞(异体)。


其中成体干细胞来源广泛,是干细胞治疗的有效来源,相对于胚胎干细胞及iPSC,成体干细胞分化相对成熟,与组织更加接近。


目前,口腔医学领域研究应用最多的成体干细胞主要包括牙源性干细胞中的牙髓干细胞、牙周膜干细胞、脱落乳牙干细胞、根尖牙乳头干细胞、牙囊干细胞等;非牙源性干细胞中的骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞等。由国家指定权威部门中国食品药品检定研究院对牙源性干细胞进行的安全性评价,包括短期及长期毒性、致瘤性、促瘤性、生殖细胞影响等均是安全的。机体内源性干细胞(自体)的安全性是肯定的。


二、牙源性干细胞有其自身特性

在诸多成体干细胞中,牙源性干细胞与非牙源性间充质干细胞相比有其自身特点。牙源性干细胞如牙髓干细胞、牙周膜干细胞、根尖牙乳头干细胞较骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞等具有更强的增殖能力。牙髓干细胞培育到20代仍然能保持良好的增殖能力,而其他间充质干细胞大多传到10代左右就出现分化或衰老凋亡等情况。牙源性干细胞具有良好的免疫调节能力,在分化成骨组织后仍然具有免疫调节作用。因牙齿的发育来自神经嵴细胞,牙源性干细胞具有分化成神经细胞的能力,包括多巴胺能神经元细胞等。


三、牙源性干细胞有较广阔的应用前景

已有研究表明牙源性干细胞具有非常广阔的应用前景。基于牙源性干细胞的组织工程学可再生生物牙根修复牙齿缺失。利用牙髓干细胞复合支架材料再生牙本质、牙周膜干细胞膜片在支架材料周围再生牙周膜的方式,用自体或异体牙源性干细胞在小型猪颌骨内可成功再生出具有牙周膜结构的生物牙根,冠修复后可行使生理功能。生物牙根相对于义齿和种植体具有明显优势,其硬度、弹性模量等物理及力学特性与天然牙齿更接近,尤其是拥有牙周膜这一重要结构更符合生理要求。


基于干细胞的牙周再生结果为牙周炎治疗带来新的希望。在小型猪牙周炎模型中,采用异种异体人牙髓干细胞注射或干细胞膜片,均有良好的治疗牙周炎的效果。在众多种类的干细胞中,牙髓干细胞、牙周膜干细胞、骨髓干细胞均被证实具有治疗牙周炎的效果,可以形成牙周膜样结构。发现异体牙源性干细胞通过分泌前列腺素E2调控机体的T细胞,分泌程序凋亡因子1调控机体B细胞不发生免疫排斥。


乳牙干细胞再生颌骨大块骨缺损及再生牙本质、牙髓组织等均在大型动物实验中获得成功。基于间充质干细胞具有免疫调节能力及抗炎作用,间充质干细胞应用于自身免疫性疾病也取得良好的效果。动物实验结果表明,骨髓间充质干细胞、牙髓干细胞对干燥综合征及系统性红斑狼疮的治疗效果均较明显,临床研究也取得了良好的疗效。随着对牙源性干细胞性能及调控研究的进一步深入,其在口腔及全身其他疾病的治疗应用会越来越多。


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