人牙齿干细胞(dental stem cells, DSC)可分为牙齿上皮干细胞(Dental epithelial stem cells)和牙齿间充质干细胞(Dental mesenchymal stem cells)两类。胚胎口腔上皮诱导牙形成(odontogenesis)。牙釉质是由牙齿成釉细胞(ameloblastst)形成的,而牙齿成釉细胞是由牙齿上皮干细胞产生的。在牙形成中发挥作用的细胞当中,牙齿上皮干细胞是唯一具有外胚层起源的细胞。牙齿上皮干细胞的来源是位于牙根尖上皮中的根尖蕾细胞(apical bud cells, ABC),它们导致牙釉质持续产生。除了具有外胚层起源的牙齿上皮干细胞之外,参与牙形成的所有干细胞具有间充质起源。
牙齿间充质干细胞包括牙髓干细胞(dental pulp stem cells, DPSC)、人脱落乳牙干细胞(stem cells of human exfoliated deciduous teeth, SHED)、牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells, PDLSC)、牙滤泡干细胞(dental follicle stem cells, DFSC)、牙根尖乳头干细胞(stem cells of the dental apical papilla, SCAP)。 小编针之前已对牙周膜干细胞、牙髓干细胞进行过梳理,这里对除牙周膜干细胞、牙髓干细胞和人脱落乳牙干细胞之外的牙齿间充质干细胞的最新研究进展进行一番梳理,以飨读者。
1.Nature:牙齿,意想不到的干细胞来源
doi:10.1038/nature13536
发育通常被认为是一条单行道。干细胞可生成一些细胞,它们会发育成为诸如组成神经系统的神经元和神经胶质细胞一类的特定细胞类型,但却不应该发生逆转。而现在研究人员发现,在一个非常令人惊讶的地方——牙齿内神经系统细胞转变为了干细胞。这一出人意料的干细胞来源有可能为科学家们提供一个新的起点,在不利用胚胎的情况下培育出满足治疗或研究需要的人类组织。研究小组将他们的成果发表在了7月27日的《自然》(Nature)杂志上。
过去研究人员知道牙齿中心柔软的“牙髓”中含有一个小间充质干细胞群,这类干细胞可以发育成为骨髓、骨骼和软骨。但却没有人能够确定这些干细胞来自何处。 瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska Institute)的发育生物学家 Igor Adameyko 认为,如果他能够追踪它们的发育,或许就能够在实验室重现这一过程,由此为培育出用于组织再生的干细胞提供一条新途径。
一些神经元蜿蜒经过口腔和牙龈,帮助将来自牙齿的痛感传递至大脑。神经胶质细胞围绕着这些神经元为它们提供支持。Adameyko 和同事们正在对神经胶质细胞展开研究。当他们将荧光标记加入小鼠的一组神经胶质细胞时,他们看到随着时间的推移,其中的一些细胞远离牙龈中的神经元,向着牙齿内部迁移,在那里它们转变为了间充质干细胞。最终,这些细胞发育成为了牙细胞。
Adameyko 说,在此之前,人们普遍认为神经系统细胞不能够回复到一种灵活的干细胞状态,因此看到这一过程在运转真是令人惊喜。“在这一研究领域中的许多人都认为……一种细胞类型不能切换至另一种细胞类型。但我们发现神经胶质细胞仍然保持了变为干细胞的能力。如果研究人员可以了解到牙髓中的哪些化学信号向神经胶质细胞发送信号,让其转变为了间充质细胞,他们就找到了一种在实验室培育干细胞的新途径。”
2.J Dent Res:科学家发现牙龈干细胞可有效抵御炎性疾病
doi:doi:10.1177/0022034513497961
-近日,一项来自南加州大学(University Of Southern California)研究者的最新研究结果显示,在口腔组织中发现的干细胞不仅可以转变成其它类型的细胞,而且可以减轻炎性疾病,相关研究刊登于国际杂志Journal of Dental Research上。
文章中所研究的细胞是牙龈间充质干细胞(GMSC),其是在齿龈或牙床组织中发现的;GMSC和其它干细胞一样,具有分化成为其它类型细胞的能力,同样也可以影响免疫系统。
研究者Songtao Shi说道,牙龈在机体中非常特殊,其通常会发生很少的炎性反应,而且其和皮肤相比愈合速度很快。此前研究者对于GMSC的起源和能力并没有研究清楚,这项研究首次揭示了两种不同类型的GMSC,其都是在胚胎发育中的中胚层产生的,来源于颅神经嵴细胞(N-GMSC),颅神经嵴细胞可以发育成为许多头部和面部的重要结构,而且90%的牙龈干细胞被证明都是来源于颅神经嵴细胞。
两种不同类型的干细胞能力会有巨大变化,N-GMSC不仅仅可以很容易转变成为其它类型的细胞,包括神经及软骨生成细胞;而且其也具有一定的炎性疾病愈合能力。当N-GMSC移植入携带有葡萄聚糖硫酸钠的小鼠机体中时(葡萄聚糖硫酸钠可诱发结肠炎),炎性就会明显降低。
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