SCX基因修饰的牙髓干细胞的特性及其在牙周再生作用机制的研究

牙周炎愈合过程中，因多分化的牙周前体细胞显著减少，造成牙周韧带和牙骨质难以获得有效的再生而常造成牙丧失。.以往研究和我们的预实验表明，牙髓干细胞DPSCs可促进骨和牙等组织再生，但其缺乏形成韧带的功能，而Scleraxis(SCX)基因是肌腱韧带祖细胞标志。.结合"再生将重演发育过程"的新观念，本课题组推测"运用SCX基因修饰的DPSCs在模拟牙周发育微环境下可促进牙周再生"。.本研究拟以转染人SCX基因的DPSCs在模拟牙周发育微环境下，植入裸鼠体内，并将狗DPSCs作为种子细胞，用组织工程学方法，自体植入beagle狗的牙周骨缺损，通过分子、细胞、裸鼠体内、大动物水平多层次深入探讨BMP信号通路在SCX基因转染的DPSCs腱型转化中的功能，以及基因修饰的DPSCs作为种子细胞对牙周再生的作用机制。.本研究将为牙周组织工程提供新型的种子细胞，有利于进一步阐明牙周再生机理。

牙周炎造成牙周韧带和牙骨质的破坏，难以获得有效的再生而常造成牙丧失。以往研究表明，牙髓干细胞DPSCs可促进骨和牙等组织再生，但其缺乏形成肌腱/韧带的功能，而Scleraxis(SCX)基因是肌腱/韧带祖细胞标志。结合“再生将重演发育过程”的新观念，本课题组推测"运用SCX基因修饰的DPSCs在模拟牙周发育微环境下可促进牙周再生"。近年来，通过利用干细胞复合支架材料构建人工组织以促进受损组织再生，为肌腱/韧带组织的再生带来了全新的希望。本项目立足于本实验室前期的干细胞与生物材料相关研究成果，进行了系列的研究，最终目的为运用牙髓干细胞与生物支架构建组织工程化肌腱/韧带，为实现功能性的牙周韧带再生打下良好的实验基础。.本项目主要研究内容包含：1. Scleraxis对牙髓干细胞多向分化的影响；2. 牙科常见间充质干细胞在PGA和β-TCP支架上附着、增殖和多向分化的研究；3. 牙髓干细胞应用于肌腱/韧带组织再生的体内外研究；4. rhBMP4促进多潜能的人牙周韧带干细胞成腱分化的实验研究。主要研究结果：1.DPSCs具有自我更新和多向分化的潜能。SCX目的基因腺病毒成功转染细胞后，可提高肌腱分化相关基因的表达，这提示DPSCs具有成肌腱表型特征，有望作为肌腱组织工程及牙周韧带组织工程的种子细胞，今后运用于牙周组织再生。2.三种牙科常见间充质干细胞具有多向分化的潜能，PGA和β-TCP均具有良好的生物相容性，线性排列的PGA有利于牙科常见间充质干细胞向肌腱/韧带样细胞分化，而β-TCP则可以它们促进成骨。3.DPSCs接种到PGA—扩弓器钢丝支架支架后，细胞伸长沿力学平行排列方向，肌腱相关基因表达增强。同时裸鼠体内的研究结果也表明体内有张力组形成的肌腱样组织形成更多波浪线胶原纤维，胶原纤维直径也更粗大，并且有Col-I、Col-VI、SCX、Eya2、TNMD肌腱相关蛋白的表达。4.rhBMP4能瞬时地诱导SCX的核内定位，增加肌腱相关基因和/或蛋白SCX, TNC, Collagen 1α1 和Collagen1α2的表达，初步揭示BMP4促进hPDLSCs成腱分化的可能机制。.本项目目前完成撰写并发表相关论文数篇，其中SCI收录1篇，培养硕士研究生3名。