骨髓间充质干细胞（BMMSCs）在牙髓血运重建中的作用机制

First, the models of mandibular first molar pulp revascularization will be established in mice. And bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs) will be isolated and cultured from GFP+ mice. The immortalized GFP+ BMMSCs cell line will be established by transfection of simian virus SV40. The cells will be apply to the root canal of the mouse pulp revascularization model to guide pulp revascularization. The local inflammatory factors, angiogenesis-related factors and the migration, Proliferation and differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells in the process of pulp revascularization will be analyzed by small animal in vivo imaging, histology and immuno-histochemistry, in order to explore the role of bone marrow mesenchymal stem cells in the process of pulp revascularization, and How to regulate the local cells into the root canal to proliferation and differentiate. The success of this project will provide a theoretical basis for further study on how to regulate bone marrow mesenchymal stem cells to promote pulp revascularization and pulp regeneration.

本研究通过建立小鼠下颌第一磨牙牙髓血运重建模型，分离培养绿色荧光蛋白（GFP）小鼠骨髓间充质干细胞，并通过转染猿猴病毒SV40建立永生化GFP骨髓间充质干细胞系，将永生化GFP骨髓间充质干细胞植入根管，局部应用于小鼠牙髓血运重建模型以引导组织再生。通过小动物活体成像、microCT、组织学及免疫组织化学分析牙髓血运重建的情况，并通过分析血运重建过程中局部炎症因子，成血管相关因子的变化及骨髓间充质干细胞的迁移，增殖及分化情况，探讨骨髓间充质干细胞在牙髓血运重建过程中的作用，以及如何调控细胞在根管内募集和分化。本项目如获得成功，将为后续进一步研究如何调节骨髓间充质干细胞促进牙髓血运重建及牙髓再生奠定基础，从而为临床开展牙髓血运重建治疗提供理论指导。

血运重建是牙髓再生中的关键环节。本课题前期成功建立了小鼠下颌第一磨牙牙髓血运重建模型并用绿色荧光蛋白（GFP）标记小鼠骨髓间充质干细胞bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs)。Micro-CT及组织学结果显示，牙髓血运重建组下颌第一磨牙根管腔缩窄，根管内及根尖区域有新生硬组织及血管化的新生组织形成，同时可见GFP标记的小鼠BMMSCs存在，推测BMMSCs可能参与血运重建的过程。 .为探究间充质干细胞在牙髓血运重建中的作用，本课题组一方面在体内通过将BMMSCs分离并进行永生化处理后植入小鼠根管内，探究血管形成相关基因、蛋白及管形成情况。另一方面在体外探究牙髓间充质干细胞(dental pulp stem cells, DPSCs)是否也参与到此过程。本课题组发现DPSCs可被诱导成内皮细胞向血管方向分化，进一步通过LncRNA芯片研究其调控机制发现376 个 LncRNA出现显著上调表达，有426个LncRNA出现下调表达。此外，本课题组进一步关注炎症及正常状态下的DPSCs在血管形成中的不同作用。通过对人正常与深龋牙髓干细胞分离培养，发现成血管诱导后深龋牙髓干细胞具有更强的成血管特性，并揭示VEGF和IGF-1可能通过激活AKT信号通路介导深龋牙髓干细胞的成血管能力。在体外建立牙髓干细胞体外炎症模型后，我们发现除了DPSCs的自身分化外，来自炎症DPSCs的外泌体也比正常来源的具有更强的血管形成能力。通过筛选外泌体中差异表达的miRNA，探究炎症牙髓干细胞外泌体差异miRNA对血管生成的调控机制。.综上所述，本课题结合动物实验和细胞实验探索间充质干细胞在牙髓血管再生中的作用及其潜在机制，为牙髓损伤后的血运重建提供了理论依据。