牙髓干細(xì)胞多項(xiàng)分化潛能的研究及應(yīng)用進(jìn)展

夏亮，江文欣，鄒多宏

(1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院 a.口腔顱頜面科，b.口腔外科，上海 200011; 2.上海交通大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，國家口腔醫(yī)學(xué)中心，國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，上海市口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200011; 3.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院口腔科，上海 200011)

干細(xì)胞被定義為可產(chǎn)生一種或多種特殊細(xì)胞類型的具有克隆性、自我更新性的原始細(xì)胞，在組織發(fā)育、維持穩(wěn)態(tài)和修復(fù)受損組織等過程中均發(fā)揮重要作用[1]。干細(xì)胞分為三大類：多能誘導(dǎo)干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。其中，成體干細(xì)胞包括間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell，MSC)、造血干細(xì)胞、表皮干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、角膜緣干細(xì)胞和肝干細(xì)胞等[2-8]。

MSC是具有多項(xiàng)分化潛能的多能細(xì)胞[9]，存在于成人骨髓基質(zhì)中，為紡錘形的成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞，具有復(fù)制為未分化細(xì)胞的能力，并且能夠進(jìn)一步分化為多種間充質(zhì)來源的組織，包括肌肉、肌腱、脂肪、軟骨、骨和骨髓基質(zhì)等[9]。除骨髓外，從脂肪組織和臍帶血中也可以獲得類似MSC的種群[10-11]。脂肪組織和骨髓是最容易獲得MSC的來源，具有相對豐富的祖細(xì)胞[12]。骨髓MSC可改善組織損傷，具有改善肺損傷、腎臟疾病、糖尿病、心肌梗死、肝損傷和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的功能。然而，與脂肪MSC相比，骨髓MSC具有更高的分化成軟骨和成骨譜系的能力[12]。此外，MSC還具有肌源性、神經(jīng)源性和腱源性譜系分化的能力。隨著對MSC研究的不斷深入，在人體的每個(gè)器官和組織中都發(fā)現(xiàn)了多種干細(xì)胞，其中包括來自口腔和牙齒組織的MSC[13]。研究發(fā)現(xiàn)，牙源性MSC同樣具有成骨、成軟骨、成脂、成神經(jīng)等分化潛能，并且具有更強(qiáng)的牙源性分化潛能?，F(xiàn)就牙源性MSC的特性及其在牙齒、骨骼、軟骨、脂肪和神經(jīng)再生中的分化潛力和組織工程應(yīng)用前景進(jìn)行綜述。

1 牙髓干細(xì)胞多項(xiàng)分化潛能

2000年，Gronthos等[14]首次報(bào)道從第三磨牙的牙髓組織中分離和鑒定出了MSC，即牙髓干細(xì)胞(dental pulp stem cell,DPSC)。目前，研究人員已能通過不同的口腔組織干細(xì)胞，如人脫落乳牙干細(xì)胞、牙周膜干細(xì)胞、牙濾泡祖細(xì)胞、頂端乳頭和牙齦組織MSC等[13]，獲得各類MSC種群?？谇籑SC具有體外多能性，它們可以向多種細(xì)胞群分化，如成牙本質(zhì)細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等[15]。

牙髓是一種非礦化組織，由結(jié)締組織、血管淋巴和神經(jīng)組成，位于牙齒中央的髓腔。牙髓含有不同類型的細(xì)胞，包括成牙本質(zhì)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、神經(jīng)元和內(nèi)皮細(xì)胞[16]。DPSC是外胚層衍生的干細(xì)胞，起源于神經(jīng)嵴，從胚胎第6周起外胚層和外胚間充質(zhì)相互作用開始形成牙齒，在這個(gè)過程中部分原始的MSC包裹在牙髓的前期結(jié)構(gòu)內(nèi)，這些是DPSC的來源。DPSC具有MSC特性，形態(tài)似成纖維細(xì)胞，可黏附于塑料表面，體外培養(yǎng)時(shí)可形成集落。DPSC表達(dá)間充質(zhì)標(biāo)志物，如CD29、CD44、CD59、CD73、CD90、CD146等，而不表達(dá)CD34、CD45、CD11b等造血標(biāo)志物[15]。DPSC與骨髓MSC的性質(zhì)相似，表達(dá)與礦化相關(guān)的表面標(biāo)志物和基質(zhì)蛋白，包括堿性磷酸酯、骨鈣蛋白和骨橋蛋白等[17]。與骨骼不同，牙齒組織不會經(jīng)歷持續(xù)性的重塑過程，因此DPSC較骨髓MSC具有更大的分化潛能[13]。

DPSC具有多譜系分化的潛能，在適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)條件下，可以分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和神經(jīng)樣細(xì)胞[16]。Alge等[18]研究比較了DPSC和骨髓MSC的克隆形成、增殖率、集落形成和礦化潛能，結(jié)果顯示，DPSC具有更高的增殖速率、更強(qiáng)的克隆形成、更多的干細(xì)胞表型表達(dá)及更高的礦化潛能。

1.1DPSC成骨分化 先天性和獲得性骨缺損的修復(fù)是再生醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)。近年來，利用骨髓干細(xì)胞治療骨組織缺損已成為研究熱點(diǎn)并取得了突破性進(jìn)展[19]。DPSC作為牙源性的MSC，具有與骨髓MSC相似的增殖和分化潛能，在特定刺激條件下增殖并定向分化為骨組織。

在培養(yǎng)基中加入抗壞血酸、地塞米松、β-甘油磷酸和胎牛血清，可誘導(dǎo)DPSC的成骨分化，DPSC分化形成的成骨細(xì)胞在表型和功能上與正常原代成骨細(xì)胞相似[20]。經(jīng)過成骨誘導(dǎo)后，DPSC中Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2 和鋅指轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)顯著增加，產(chǎn)生細(xì)胞外鈣化的骨樣基質(zhì)結(jié)節(jié)，這些骨基質(zhì)樣結(jié)節(jié)堿性磷酸酶和茜素紅染色呈陽性，說明DPSC經(jīng)過誘導(dǎo)可以有效地分化為功能性成骨細(xì)胞，并生成鈣化的含羥基磷灰石的細(xì)胞外基質(zhì)[17]。近年來，學(xué)者們基于動物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蜕镏Ъ懿牧蠈PSC的骨再生應(yīng)用潛能進(jìn)行了廣泛的研究。將DPSC進(jìn)行骨誘導(dǎo)后獲得的編織骨，異位移植到免疫功能缺陷動物模型中，能夠誘導(dǎo)生成具有完整血液供應(yīng)的成熟骨組織[21]。同時(shí)，有效地使用支架材料可以優(yōu)化所形成的骨組織的3D結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)DPSC的成骨細(xì)胞分化。目前，多種材料已成功地用作DPSC成骨誘導(dǎo)的載體，包括3D明膠支架、自組裝可生物降解的肽納米纖維水凝膠、磷酸鈣/聚乳酸-羥基乙酸共聚物支架、顆粒狀羥基磷灰石/磷酸三鈣陶瓷支架、天然支架(如生物珊瑚)和殼聚糖/膠原蛋白等[20]。在國外的臨床研究中，7例患者使用了膠原蛋白支架移植DPSC修復(fù)下頜骨缺損，經(jīng)過術(shù)后3年的隨訪，獲得了明顯的治療效果[22]。

有效的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在刺激新骨形成和發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用。有效獲取和局部遞送自體血漿生長因子為增強(qiáng)DPSC骨誘導(dǎo)和骨再生提供了一種強(qiáng)大的工具。富血小板血漿、富血小板纖維蛋白和富血漿生長因子為刺激和功能分化具有再生潛能的原代DPSC提供了生物因子富集型培養(yǎng)基，研究發(fā)現(xiàn)富血小板血漿和富血漿生長因子可以成功誘導(dǎo)人脫落乳牙干細(xì)胞、DPSC和牙周膜干細(xì)胞增殖，并增強(qiáng)其成骨分化[23]。另外，研究表明重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2可以增強(qiáng)DPSC在牙槽突骨缺損動物模型中的成骨分化，目前重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2已獲批準(zhǔn)并已廣泛用于牙科手術(shù)的上頜竇提升手術(shù)[24]。盡管有大量的證據(jù)證實(shí)了基于DPSC的骨再生新型技術(shù)的效果，但由于不斷變化的監(jiān)管框架、標(biāo)準(zhǔn)化干細(xì)胞生產(chǎn)規(guī)范的缺乏、學(xué)術(shù)研究與工業(yè)生產(chǎn)的銜接不足以及缺乏長期臨床隨訪等問題，DPSC作為骨再生的組織工程工具應(yīng)用于臨床仍存在許多阻礙。

1.2DPSC牙源性分化 50%的牙齒缺失是由于齲齒和根折導(dǎo)致。目前，根管治療和修復(fù)是治療牙髓炎癥和重建缺損牙體組織最主要的治療手段。然而，由于根管治療后牙齒喪失了牙髓神經(jīng)和血管的滋養(yǎng)，根折和牙齒喪失的可能性大大增加，牙髓損傷的再生修復(fù)已成為功能性牙齒恢復(fù)的目標(biāo)。

Gronthos等[14]在2000年首次證明了DPSC分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞的能力，將DPSC復(fù)合的羥基磷灰石/磷酸三鈣支架移植到免疫缺陷鼠的真皮下，可以形成牙髓樣組織和成牙本質(zhì)細(xì)胞樣管狀牙本質(zhì)，表明牙本質(zhì)發(fā)生分化是在DPSC表型中建立的主要或默認(rèn)程序之一。將人脫落乳牙干細(xì)胞中提取的DPSC利用可注射支架材料重組膠原注入牙髓腔，不僅可以保持生命活性，還能夠重建血管化的牙髓組織，并具有分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞的能力，這些細(xì)胞可以表達(dá)新的牙本質(zhì)涎磷蛋白和牙本質(zhì)基質(zhì)蛋白[25]。結(jié)合臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的DPSC與重組膠原支架復(fù)合，可以進(jìn)一步增強(qiáng)牙髓樣組織的血管化和血管生成[26]。

無牙髓牙齒的牙髓再生療法是目前研究的關(guān)注重點(diǎn)，通過組織工程學(xué)方法進(jìn)行牙髓再生的治療正在進(jìn)行廣泛的臨床試驗(yàn)研究，目前仍存在許多問題，包括牙髓再生的時(shí)間過長、支架材料的使用增加了炎癥和感染的風(fēng)險(xiǎn)等。DPSC無支架3D細(xì)胞構(gòu)建體建立的新穎牙髓再生療法技術(shù)避免了支架材料在移植牙髓樣組織中造成的潛在問題。Itoh等[25]通過體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)分別評估了3D DPSC構(gòu)建體用于牙髓再生的可行性。體外研究中，通過用熱響應(yīng)性水凝膠成型DPSC的片狀聚集體來獲得3D DPSC構(gòu)建體，經(jīng)過長時(shí)間的培養(yǎng)，構(gòu)建物中的DPSC仍然能夠保持活性，且該3D DPSC構(gòu)建體具有充當(dāng)移植組織所必需的自組織能力。在人牙根管中填充3D DPSC構(gòu)建體并將其植入免疫缺陷小鼠的皮下6周后，根管內(nèi)形成了具有豐富血管的牙髓樣組織[25]。組織學(xué)分析表明，移植的DPSC構(gòu)建體在與牙本質(zhì)接觸的部位分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞樣礦化細(xì)胞，并且能夠在不需要支架或生長因子的情況下形成富含血管的牙髓樣組織。這項(xiàng)技術(shù)的建立和發(fā)展能夠制備可變大小和形狀的DPSC結(jié)構(gòu)，表明DPSC構(gòu)建體的移植有望在無牙髓牙齒中再生牙髓組織。

1.3DPSC成脂分化 脂肪細(xì)胞由MSC定向分化而來，脂肪生成的改變參與了多種復(fù)雜疾病(如骨質(zhì)疏松癥、肥胖、糖尿病)和其他脂肪代謝紊亂等的發(fā)生，脂肪干細(xì)胞治療為人類組織器官缺損、年輕化等治療提供了新思路。

研究證實(shí)了DPSC成脂分化的能力[9]。向含有胎牛血清的培養(yǎng)基中加入異丁基甲基黃嘌呤、地塞米松、胰島素、慶大霉素等均可誘導(dǎo)DPSC的成脂分化[26]。從第三磨牙中提取的DPSC在完全間充質(zhì)成脂培養(yǎng)基中培養(yǎng)可以獲得脂肪細(xì)胞，這些細(xì)胞Oil-Red-O陽性染色，表達(dá)早期和晚期脂肪細(xì)胞特異性基因，反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)驗(yàn)證得到過氧化物酶體增殖物激活受體A2和轉(zhuǎn)錄因子AP2的表達(dá)，進(jìn)一步證明了DPSC的成脂活性[27]。Lei等[28]的研究進(jìn)一步描述了DPSC在體內(nèi)移植后的特性，從DPSC異位移植的體內(nèi)生成的牙髓樣細(xì)胞中再次分離可重新獲得DPSC(re-DPSC)，re-DPSC依然表達(dá)間充質(zhì)標(biāo)志物和MSC標(biāo)志物等，如基質(zhì)細(xì)胞抗原1、CD29、CD90、CD105和CD146等，此類細(xì)胞依然具有分化為脂肪細(xì)胞和軟骨細(xì)胞的潛能，并具有沉積礦物質(zhì)能力。具備良好脂肪生成潛能的DPSC成為誘導(dǎo)脂肪干細(xì)胞的另一供體組織，為DPSC來源的脂肪干細(xì)胞再生治療研究奠定了基礎(chǔ)。

1.4DPSC軟骨向分化 關(guān)節(jié)軟骨是一種具有一定厚度、高度組織化的結(jié)締組織，位于活動關(guān)節(jié)的末端，在關(guān)節(jié)的運(yùn)動和關(guān)節(jié)穩(wěn)定中均起著重要作用。關(guān)節(jié)區(qū)域的急慢性損傷、軟骨退化、骨關(guān)節(jié)炎等均可造成關(guān)節(jié)軟骨的不可逆性損傷。關(guān)節(jié)軟骨中無血管、神經(jīng)的分布，軟骨細(xì)胞是關(guān)節(jié)軟骨中唯一的細(xì)胞，代謝活性較低，當(dāng)關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生損傷時(shí)，進(jìn)行自我修復(fù)的可能性非常小。

Wei等[29]在2007年首次描述了DPSC軟骨分化的過程，將DPSC培養(yǎng)在添加胎牛血清、轉(zhuǎn)化生長因子-β1、地塞米松、胰島素、抗壞血酸2-磷酸酯和丙酮酸鈉的α-MEM(alpha-minimum essential medium)培養(yǎng)基中孵育3周，可以得到成功獲得軟骨向分化的DPSC。在人肋軟骨細(xì)胞中加入DPSC可以有效修復(fù)關(guān)節(jié)缺損，軟骨細(xì)胞能夠提供軟骨誘導(dǎo)性，促進(jìn)DPSC向軟骨分化，增強(qiáng)軟骨的形成[30]。使用紫外線輔助的光刻技術(shù)制造的聚乙二醇二甲基丙烯酸、甲基丙烯酸明膠和羥基磷灰石組成的復(fù)合聚乙二醇-甲基丙烯酸明膠-羥基磷灰石水凝膠可以作為DPSC納米結(jié)構(gòu)支架，該支架結(jié)構(gòu)能夠支撐DPSC形成三維球體，為體外誘導(dǎo)軟骨分化形成提供了合適的環(huán)境[31]。

體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了DPSC在動物模型中的軟骨形成能力[32-33]。Tsutsui[26]將來自乳牙的DPSC通過流式細(xì)胞儀進(jìn)行表征篩選后培養(yǎng)擴(kuò)增，與Ⅰ/Ⅲ型膠原生物材料支架復(fù)合的DPSC可以對巴西小型豬髁突直徑6 mm的全厚度軟骨缺損模型進(jìn)行修復(fù)，術(shù)后6周透射電子顯微鏡檢查顯示，在髁突表面形成了完整的軟骨膜和散在的微絨毛狀結(jié)構(gòu)。DPSC與支架材料的復(fù)合在修復(fù)軟骨形態(tài)缺損上具有顯著優(yōu)勢，組織學(xué)上DPSC支架可以形成豐富的細(xì)胞層次，成纖維組織的形成數(shù)量也有所增加。Mata 等[33]研究表明，在軟骨形成培養(yǎng)基中培養(yǎng)DPSC和原代分離的兔軟骨細(xì)胞，可以檢測到膠原蛋白Ⅱ和聚集蛋白聚糖的表達(dá)。將兩種細(xì)胞分別與3%藻酸鹽水凝膠復(fù)合后，植入軟骨損傷的兔模型中，術(shù)后3個(gè)月可以觀察到兩組均存在軟骨再生，DPSC組軟骨再生強(qiáng)于原代軟骨細(xì)胞組。

盡管這些結(jié)果是初步的，但它們表明DPSC可能成為潛在的新型關(guān)節(jié)軟骨再生的組織工程原材料，有望作為組織再生中基于干細(xì)胞療法來修復(fù)關(guān)節(jié)缺損的適用組織工程細(xì)胞。

1.5DPSC神經(jīng)分化 神經(jīng)元變性、功能喪失是帕金森病、阿爾茨海默病、脊髓損傷、周圍神經(jīng)損傷和腦卒中等的共同特征，延遲神經(jīng)元變性進(jìn)程是治療此類疾病的有效途徑。在過去10年的發(fā)展中，干細(xì)胞療法成為此類疾病的潛在療法。神經(jīng)干細(xì)胞具有自我更新和分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞等的能力，是干細(xì)胞療法的理想來源。成年人的神經(jīng)干細(xì)胞位于兩個(gè)主要位置[34]：海馬回亞區(qū)和側(cè)腦室的腦室下區(qū)，然而該區(qū)域的神經(jīng)干細(xì)胞難以通過手術(shù)大量獲得。

DPSC起源于神經(jīng)嵴細(xì)胞，表達(dá)多種神經(jīng)嵴細(xì)胞發(fā)育相關(guān)基因及神經(jīng)干細(xì)胞標(biāo)志物巢蛋白等，巢蛋白陽性的DPSC具有分化為神經(jīng)元細(xì)胞的潛力。此外，DPSC表達(dá)少量成熟中樞神經(jīng)系統(tǒng)的表面標(biāo)志物，包括神經(jīng)元標(biāo)記微管相關(guān)蛋白2、神經(jīng)絲、βⅢ-微管蛋白、少突膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)2′,3′環(huán)核苷酸-3磷酸二酯酶和星形膠質(zhì)細(xì)胞膠質(zhì)纖維酸性蛋白等[35]。

近年來，多項(xiàng)體外研究證明了DPSC的神經(jīng)元分化能力[35-36]。DPSC可在體外表達(dá)神經(jīng)生長因子、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子信使RNA，進(jìn)而促進(jìn)多巴胺能神經(jīng)元的活性和表型特征，并保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元免受體外神經(jīng)毒素6-羥基多巴胺的侵害。在堿性成纖維細(xì)胞生長因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)和表皮生長因子的誘導(dǎo)下，DPSC可以神經(jīng)球樣細(xì)胞的形式生長，分化的DPSC顯示出神經(jīng)元樣的形態(tài)，表達(dá)膠質(zhì)纖維酸性蛋白、神經(jīng)絲和βⅢ-微管蛋白。bFGF是DPSC神經(jīng)源性分化的重要生長因子，在存在bFGF的情況下，DPSC的神經(jīng)球大小增加，神經(jīng)源性標(biāo)志物表達(dá)上調(diào)，然而，F(xiàn)GF受體抑制劑能夠消除bFGF誘導(dǎo)的DPSC神經(jīng)元分化。bFGF可能參與調(diào)控DPSC神經(jīng)向分化的發(fā)生機(jī)制。DPSC的神經(jīng)源性分化能力受Wnt信號相關(guān)蛋白表達(dá)調(diào)控，激活Wnt信號通路可以有效促進(jìn)DPSC的神經(jīng)源性分化并誘導(dǎo)表達(dá)更高水平的神經(jīng)源性標(biāo)志物，Wnt/β聯(lián)蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在DPSC的神經(jīng)分化中起重要作用[37]。在不含胎牛血清的1 μmol/L巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基中培養(yǎng)24 h，能夠誘導(dǎo)DPSC分化為施萬細(xì)胞，這些細(xì)胞在凍存之后依然保持其神經(jīng)方向分化的生物學(xué)性能，這種潛力提示DPSC有望用于組織工程和干細(xì)胞的治療[38]。

2 DPSC再生醫(yī)學(xué)前景

DPSC在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力，并已用于胰腺、心臟和角膜研究。將DPSC分化為類似于胰島細(xì)胞的胰島細(xì)胞聚集體，DPSC衍生的胰島細(xì)胞聚集體二硫酮染色陽性，表達(dá)C肽、胰十二指腸盒因子1、配對盒轉(zhuǎn)錄因子4、配對盒轉(zhuǎn)錄因子6、神經(jīng)源素3和胰島素增強(qiáng)結(jié)合蛋白1，并且能夠在葡萄糖誘導(dǎo)下釋放胰島素[38]。這些初步結(jié)果表明，DPSC可能成為糖尿病的潛在治療方式之一。Gandia等[39]發(fā)現(xiàn)DPSC能夠分泌促血管生成因子和抗凋亡因子，能夠有效修復(fù)裸鼠誘發(fā)的心肌梗死。心肌干細(xì)胞注射后4周，DPSC便可以實(shí)現(xiàn)體外擴(kuò)增、改善心臟功能，DPSC可能作為急性心肌梗死心臟修復(fù)的新型替代細(xì)胞療法。DPSC與角膜緣干細(xì)胞具有相似的特征，在角膜緣干細(xì)胞缺乏癥的動物模型中移植組織工程化的DPSC可以成功重建角膜上皮[40]。總之，DPSC在再生醫(yī)學(xué)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

再生牙髓新型支架的開發(fā)是再生牙科領(lǐng)域牙科材料研究的重要新領(lǐng)域，基于支架的組織工程技術(shù)為替換受損牙齒并恢復(fù)生物學(xué)功能提供了廣闊的應(yīng)用前景。將DPSC植入具有納米羥基磷灰石的電紡聚ε-己內(nèi)酯/明膠支架可以上調(diào)特定牙源性基因的表達(dá)，增強(qiáng)DPSC在體內(nèi)向成牙本質(zhì)細(xì)胞樣表型的分化[41]。水凝膠由于其良好的生物學(xué)特性而被廣泛研究為組織工程支架[42]，基于乙二醇甲殼質(zhì)的可降解熱響應(yīng)水凝膠支架在室溫下為溫和的黏性溶液，但在生理?xiàng)l件下可迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槟陀玫乃z，可以維持DPSC的增殖和牙源性分化，有望成為牙本質(zhì)再生的理想組織工程支架材料。

3 小 結(jié)

DPSC具有分化為不同細(xì)胞譜系的能力，是再生醫(yī)學(xué)的寶貴資源。骨和軟骨分化譜系可以為骨/軟骨相關(guān)疾病的治療領(lǐng)域提供有效的替代治療方法。來源于牙髓并基于DPSC的組織工程化3D構(gòu)建支架干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在軟骨組織再生方面有巨大的潛力。DPSC的脂肪分化潛力為心臟代謝性疾病、糖尿病、肥胖相關(guān)疾病等不同研究領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的契機(jī)。DPSC的神經(jīng)分化有助于幫助研究許多神經(jīng)退行性疾病，例如阿爾茨海默病、帕金森病、腦卒中、脊柱脊髓損傷、周圍神經(jīng)損傷等，移植的DPSC能夠通過神經(jīng)營養(yǎng)機(jī)制保護(hù)并減少神經(jīng)元損傷，干細(xì)胞移植可能成為恢復(fù)神經(jīng)功能的有效治療方法。

隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，在支架引導(dǎo)下的DPSC向骨骼、軟骨、脂肪組織或神經(jīng)組織分化，進(jìn)一步分化成特定組織或器官，為多種疾病創(chuàng)造出新的替代治療方案，可能在未來的再生醫(yī)學(xué)中產(chǎn)生無限的應(yīng)用前景，DPSC的研究使組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域均向前邁進(jìn)了一步。