Saudi Dent J：脂肪源性间充质干细胞-脱矿牙本质基质组合增加牙周炎大鼠骨标志物表达

牙周病在发达国家和发展中国家都很常见，影响到全球约20-50%的人口。青少年、成年人和老年人牙周病的高患病率是一个公共卫生问题。牙周炎的病因是菌斑和细菌。菌斑细菌分泌内毒素，刺激促炎细胞因子，导致破骨细胞生成过程。破骨细胞生成过程可引起牙槽骨吸收。间充质干细胞(MSCs)具有改善几种牙周病的效力。它们是多能的、自我再生的、可塑的，并且能够多向成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞分化。间充质干细胞有几个优点，如再生受损组织的高质量结果，没有纤维组织形成，与自体移植物相比，供体发病率最低，由于免疫原性反应低下而产生排斥反应的风险低。

脂肪源性间充质干细胞(ADMSCs)是从脂肪组织中分离出来的间充质干细胞的来源之一，与骨髓相比，它具有更容易获取和取样技术的优势，而且不会引起疼痛。体外和体内研究表明，脂肪组织具有与骨髓相同的骨再生能力。ADMSCs具有高质量再生受损组织、高生物相容性、自我更新能力、可塑性和多谱系分化能力等优点。DDM具有骨诱导和骨传导刺激新骨形成的能力。DDM还可以作为ADMSC增殖、分化形成新网络的支架(new Bone)。脂肪来源的间充质干细胞与支架结合后，也能促进上颌骨、下颌骨和颅骨骨损伤的愈合。MSCs具有较高的生物相容性，可与其他骨材料嫁接结合。最近有研究发现，ADMSCs与无机牛骨结合可刺激2型糖尿病小鼠骨缺损的增殖和分化。脱矿牙本质基质(DDM)是一种来源于牛牙齿的支架;它是天然的，含有骨形态发生蛋白(BMP)和I型胶原蛋白等生长因子。以往的研究表明，自体DDM片可以促进磨牙下颌骨的愈合。这表明牙本质基质具有骨诱导和骨传导能力，是一种有效的材料移植物。

本研究旨在评价ADMSCs-DDM联合修复大鼠牙槽骨损伤的效果。ADMSC-DDM的结合有望加速骨再生。

方法:本研究采用随机对照组后验设计。将50只雄性Wistar大鼠分为4组:1)正常组(K);2) CP模型(K +);3) CP模型及DDM支架治疗(K(s));4) CP模型及ADMSCs-DDM联合治疗(K(sc))。在右侧第一、第二下磨牙近端间龈处注射LPS造龋模型。在体研究阶段是DDM支架和ADMSCs-DDM复合材料在大鼠牙周袋内的植入。于第7、14、28天对大鼠实施安乐死，进行STRO-1、RUNX-2、OSX、col -1和OCN的免疫组化。DDM支架按10%、50%和100%的浓度制作，用于MTT测试。统计结果采用Kruskal-Wallis检验和Mann-Whitney检验进行分析。

图1 :MSCs形态特征，呈成纤维细胞状，附着在基板上;(A)通道1中MSCs的培养;(B)传代4中MSCs的培养(电镜，100 倍);(C)流式细胞术显示，大多数表达CD105的MSC亚群比表达CD45的亚群更具优势。

图2 (A) DDM支架颗粒概述(l-CT照片)(B) DDM支架可见孔隙(5000 倍） (C)牙周炎模型概述显示牙槽骨吸收(红色箭头表示牙槽骨吸收(l-CT照片)。

图3  扫描电镜下ADMSCs在DDM支架上的播种结果(A)播种12 h (B)播种24 h 5000 倍放大后，红色箭头所示为ADMSCs。

图5:免疫组化染色牙槽骨代表性组织学图像(放大倍数400 倍)，真阳性表达(红色箭头)，假阳性表达(蓝色箭头)。

表1 各实验组骨标志物表达量均值及标准差

结果:MTT支架DDM在10%、50%和100%稀释组的效果均显著(p < 0.05)。结果显示，研究组间STRO-1表达差异有统计学意义(p < 0.05)。RUNX-2表达的(K(sc))显著高于(K) (p < 0.05)。实验组间OSX表达差异有统计学意义(p < 0.05)。第28天各研究组OCN、col - 1表达差异有统计学意义，其中(K(sc))高于(K) (p < 0.05)。

结论:ADMSCs-DDM联合用药可促进牙槽骨28天的再生。在牙周炎模型中，有一种通过STRO1、RUNX-2、OSX和col - 1通路实现牙槽骨再生的机制。

原始出处

Sandra Sari D,  Martin M,  Maduratna E,Combination adipose-derived mesenchymal stem cells-demineralized dentin matrix increase bone marker expression in periodontitis rats.Saudi Dent J 2023 Dec;35(8)