脐血间充质干细胞牙向分化潜能及诱导技术研究

种子细胞来源是牙再生研究的关键问题。然而，常用的牙再生成体干细胞如骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞等都具有一定免疫原性，用于异体时不可避免会发生一定程度的排斥反应；且这些细胞来源有限，难以建立大规模的干细胞库，这已成为妨碍牙再生研究和发展的关键难题之一。脐血间充质干细胞免疫原性极为微弱，用于异体移植不引起排斥反应，且国内外已建立较多脐血干细胞库。因此，脐血间充质干细胞作为牙再生种子细胞具有良好的应用前景。本研究以小鼠为试验对象，分离、培养、扩增脐血间充质干细胞，利用GFP标记技术和sry基因cDNA探针原位杂交技术示踪，将其植入牙乳头中观察其是否参与牙齿组织的形成和修复，以此来探索脐血间充质干细胞牙向分化的潜能；并在体外试验中采取多种方法探索脐血间充质干细胞牙向分化的诱导方法，为牙再生研究寻求一种具有良好临床可操作性的种子细胞新来源。

牙再生研究具有广阔的应用前景，是国内外研究热点。为寻找新的牙再生种子来源，本课题对脐带间充质干细胞(Umbilical cord mesenchymal stem cells, UCMSCs)的牙向分化潜能及诱导技术进行了系列研究。获得以下结果：①建立了分离、培养及鉴定UCMSCs的标准技术体系；②成功制备牙胚细胞条件培养基，并证明该方法是一种体外诱导间充质干细胞牙向分化的有效方法；③发现NF-κB通路和LDL通路在牙胚发育中起调控作用；④发现miRNA31、miRNA363等miRNA在MSCs脂向分化中发挥调控作用；⑤采用牙胚细胞条件培养基成功诱导UCMSCs牙向分化；⑥采用处理人牙本质基质构建牙向诱导微环境，并证明该方法可有效诱导UCMSCs牙向分化；⑦将UCMSCs体外牙向诱导分化后植入体内，证明其能发生牙向分化并发挥种子细胞作用。上述研究结果证明UCMSCs具有牙向分化潜能，在一定诱导条件下可以分化成有功能的成牙本质样细胞。本课题为牙再生研究提供了一种新的种子细胞来源，不但对牙再生研究这一领域有显著影响，对于明确细胞分化的分子机理等基本生物学问题也具有重要的参考意义。