牙周炎是人类最常见的口腔疾病之一，现有的治疗方法都存在着一定的局限性，均无法完全恢复牙周组织的形态和功能。近年来，随着组织工程与再生医学的迅猛发展，牙周组织的生物学再生作为未来一种理想的治疗方式受到了大家的重视。牙周膜干细胞（human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs）被认为是牙周组织稳定和修复再生的细胞学基础，这使得利用其治疗牙周炎组织缺损成为可能。然而，如何在体外大量扩增出高质量的牙周膜干细胞，且精确控制牙周膜干细胞的生长与分化，已成为实验室到临床应用转化中亟待解决的关键问题。微环境对于干细胞特性的维持和分化起着重要的调控作用，研究基质微环境是干细胞研究中非常重要的内容。因此，我们将牙周组织细胞外基质（extracellularmatrix,ECM）作为调控的着眼点，构建组织特异性细胞外基质，并研究其结构成分的差异，以及对牙周膜干细胞的作用。基于大量的前期研究，我们已发现骨髓细胞外基质对骨髓间充质干细胞能够明显促进其增殖并保持其干性。但牙周膜细胞外基质微环境对于牙周膜干细胞的影响如何，还未见研究报道。为此，我们通过研究构建出特有的牙周膜细胞外基质与骨髓细胞外基质微环境模型，并分析两种ECM的结构与蛋白组成差异，以及对于牙周膜干细胞增殖与凋亡的影响。研究内容：1.制备牙周膜细胞及骨髓细胞来源的ECM并比较其结构异同2.初步分析与比较两种不同细胞来源的ECM的蛋白成分异同3.探究两种ECM对于牙周膜干细胞体外增殖与凋亡的影响研究方法：1.分离培养人牙周膜细胞（human periodontal ligament cells，hPDLCs）和人颌骨骨髓细胞（human bone marrow stromal cells，hBMCs，制备出两种细胞来源的组织特异性细胞外基质（hPDLCs–ECM及hBMCs-ECM）保存待用。通过扫描电镜及透射电镜，观察二者结构的异同。2.利用免疫荧光染色及液相-质谱技术检测两种细胞来源的ECM基本成分，并进行蛋白组学分析。3.利用有限稀释法分离培养出hPDLSCs,将鉴定出的hPDLSCs接种于两种ECM上，通过CCK8及流式细胞周期、凋亡检测分析比较两种细胞来源的ECM对hPDLSCs增殖与凋亡的影响。研究结果：1.两种不同来源的ECM模型，内部细胞结构消失，但胶原骨架结构基本完整，骨髓与牙周膜细胞外基质表面结构有所不同，牙周膜细胞来源的ECM胶原纤细，而骨髓细胞来源的ECM胶原粗大。2.细胞外基质蛋白成分保留基本完整，两种ECM的构成蛋白有明显差异性，hBMCs-ECM或表达更多的成骨特异性蛋白。3.与对照组相比，hPDLCs-ECM与hBMCs-ECM均能显著促进hPDLSCs增殖，但对凋亡的影响与对照组无明显差异。结论：本研究成功制备出了两种细胞来源的具有组织特异性的ECM，即hPDLCs–ECM与hBMCs-ECM，进一步明确了其结构，并对其中的蛋白成分进行了分析。我们发现，该方法构建出的细胞外基质微环境，不仅能维持基质原有的骨架结构，同时也保留了内部的基本成分，能够有效模拟细胞外基质微环境，有利于干细胞的生长与分化。研究还发现hPDLCs–ECM及hBMCs-ECM均能促进hPDLSCs的增殖，保持干细胞的特性，对干细胞的凋亡没有影响。通过本研究，为探究牙周组织微环境对牙周膜干细胞的生长与分化提供了有效的细胞外基质微环境模型，为获得体外高质量扩增牙周膜干细胞提供了新的研究思路。