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干细胞是具有自我增殖和分化潜能的细胞,人和动物从受精卵到成体的全部发育过程中,在胚胎和成熟组织中均存在一些具有高度更新和多向分化潜能但尚未分化的干细胞,前者可称为胚胎干细胞,后者称为组织干细胞。过去认为只有造血系统和上皮等组织含有成体干细胞,但随着干细胞分离培养技术的不断成熟,人们已经从肝脏、脂肪、神经,肌肉,胰腺等多种组织中证实了成体干细胞普遍存在,并已经在体内外成功的诱导了软骨、肌腱、胰岛细胞、心内膜细胞等,为利用成体干细胞治疗疾病提供了可能。2000年,Gronthos将从成人第三磨牙牙髓中分离的细胞进行培养,首次提出了牙髓干细胞(Dental Pulp Stem Cells,DPSCs)的概念。人的一生可以有两副牙齿:乳牙和恒牙,是否乳牙从脱落的那一时刻起就完成了它的历史使命,还需要我们不断的探索。本试验采用Friedenstein等创建的方法,从脱落乳牙中提取牙髓细胞,用极限稀释成纤维细胞集落形成达成单位(Fibroblast colony-forming units, CFU-F)法,得到一类具有增值分化能力的细胞,从而证明脱落乳牙中有牙髓干细胞的存在。用流式细胞仪检测所得的细胞的表面标志,结果显示:该组细胞呈表面抗原CD31、CD45、HLA-DR、CD11a、CD34阴性;CD44、CD105、CD166、CD29、FLK-1阳性,且除FLK-1外,阳性率均在90%以上。再用成牙本质细胞分化体系、成血管分化体系、成神经分化体系对所得细胞进行诱导,<WP=33>我们可以在三个体系中分别观察到牙本质特异性蛋白DSPP的表达,血管样结构的形成和神经细胞鉴定标志Nestin在细胞中广泛表达。保存活髓并促进其修复和维持牙齿组织结构的完整一直是许多学者多年努力的方向。成牙本质细胞、血管、神经是牙髓组织的重要组成部分,本实验通过一定的体外环境对牙髓干细胞进行诱导,完成了向成牙本质细胞、血管、神经三方面的分化,证实了用牙髓干细胞重建牙髓的可能,为龋病,牙周病,外伤,肿瘤等造成牙齿缺失的替代治疗带来了希望。一般认为,体外培养的间充质干细胞(Mensenchymal stem cell,MSC)细胞体积小,呈梭型,核浆比大,不表达造血干细胞系的表面标志,如脂多糖受体CD14、CD34以及白细胞表面抗原CD45等,但表达SH2、SH3、CD29、CD44、CD71、CD105、CD166和多种表面蛋白。本实验用Friedenstein等创建的方法得到的细胞不但具有自我增殖和分化的潜能,而且表面标志与上述间充质干细胞特征相似。因此我们认为用该种方法分离培养所得牙髓干细胞属于间充质干细胞,即牙髓组织来源的MSC。自1867年Cohnheim最早从骨髓中发现MSC以来,人们已经进行了尽150年的探索,已经在MSC分离培养,生物学特性,分化潜能,替代治疗,基因治疗等方面取得了傲人的成就。不同组织来源的MSC具有特征上的相似性和分化上的可塑性,因此,牙髓组织中MSC的发现这不仅为MSC提供了新的组织来源,同时也为DSPP的深入研究提供了理论基础和技术支持。<WP=34>在此基础上对这类细胞在牙髓组织中的作用及其调控机制进行深入研究,将为成体多能干细胞的研究,牙髓体外诱导等基因工程和细胞组织工程的应用奠定基础,对组织损伤修复与细胞治疗有重要意义。各种组织间充质干细胞之间的区别也是今后研究的一个方向。干细胞的可塑性(Plasticity)即指来自于一种组织的成体干细胞产生另一种其他组织细胞的能力。越来越多的证据表明,成年动物细胞具有程度显著的可塑性。细胞之间复杂的相互作用、局部和远端的信号传导使细胞外基质成分不断改变,形成一定的网络系统,共同调节着干细胞的命运。如果DPSCs确属间充质干细胞的一员,那么,根据从其他组织分离出的间充质干细胞具有可塑性的特点,我们推测,DPSCs同样具有可塑性,可以在一定条件下分化成其他组织的细胞。除此之外由于脱落乳牙取材方便,可以避免免疫排斥的特点,我们相信其在为组织工程提供种子细胞方面将具有广阔前景。