來源:成體干細(xì)胞國家地方實(shí)驗(yàn)室 牙仙是西方國家傳說中的妖精。 傳說中,小孩子乳牙脫落后,將乳牙放在枕頭下,夜里牙仙就會(huì)取走牙齒,并給孩子留下一個(gè)金幣。這象征著小孩將來要換上恒齒,成為一個(gè)大人。 失去乳牙可能會(huì)讓小朋友感到困惑,不過牙仙的禮物是一個(gè)很好的慰藉。 干細(xì)胞時(shí)代的到來讓牙仙有了新的禮物選項(xiàng):乳牙干細(xì)胞。 1 干細(xì)胞 干細(xì)胞是人體內(nèi)一類神奇而又獨(dú)特的細(xì)胞,它們具有分化成不同類型細(xì)胞的潛能。 干細(xì)胞具有兩個(gè)重要屬性: 1. 自我更新:具有無限細(xì)胞分裂的能力,可以補(bǔ)充干細(xì)胞池。 2. 多向分化:保持干細(xì)胞效能,即分化為其他細(xì)胞的能力。 在哺乳動(dòng)物體內(nèi),存在兩種類型的干細(xì)胞:胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞,前者是從囊胚的內(nèi)層細(xì)胞中分離出來的,而后者廣泛存在于皮膚、脂肪組織和外周等成體組織中。 干細(xì)胞與其他細(xì)胞有兩個(gè)最主要的區(qū)別: 1. 它們是未分化細(xì)胞,可以通過細(xì)胞分裂進(jìn)行自我更新,有時(shí)也可以處于長期休眠的靜止?fàn)顟B(tài)。 2. 在一定條件下,它們可以被誘導(dǎo)為具有特定功能的組織特異性或器官特異性細(xì)胞。 1961年2月1日,多倫多生物物理學(xué)家Drs.James Till和血液學(xué)專家Ernest McCulloch偶然發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞的存在,為干細(xì)胞科學(xué)奠定了基礎(chǔ)。 經(jīng)過近60年的發(fā)展,干細(xì)胞技術(shù)日益成熟,為人類健康帶來了新的希望和曙光。 2 牙源性干細(xì)胞 多種組織和器官中可以分離出干細(xì)胞,其中就包括牙組織。 對于這些珍貴的干細(xì)胞來說,牙齒絕對是一個(gè)天然的保護(hù)所,在智齒、恒牙和乳牙中存在著大量的干細(xì)胞。 目前,只有在十分必要的情況下,醫(yī)生才會(huì)使用假牙、種植牙來代替牙齒的功能。 而牙源性干細(xì)胞為替換受損或脫落的牙齒帶來了新的思路。 在出生牙、多生牙和牙瘤中發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞,再次凸顯了干細(xì)胞在每顆牙齒生長過程中起到的重要作用。 牙齒組織主要有兩種不同的細(xì)胞類型:一是成釉細(xì)胞,它們源自上皮細(xì)胞,形成牙釉質(zhì)。二是成牙細(xì)胞,來自于間充質(zhì)細(xì)胞,它們負(fù)責(zé)生成牙本質(zhì)。 干細(xì)胞在牙科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用是再生牙體硬組織和軟組織,包括牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)、牙髓和牙周組織。 牙源性干細(xì)胞所具備的優(yōu)勢有: 1. 很強(qiáng)的可塑性; 2. 可保存很長時(shí)間; 3. 免疫原性低; 4. 來源豐富,取材便利; 5. 無醫(yī)學(xué)倫理問題; 6. 對支架和生長因子具有良好反應(yīng)。 牙源性干細(xì)胞按來源分類: 1. 牙髓干細(xì)胞(DPSC) 2. 脫落乳牙干細(xì)胞(SHED) 3. 牙根尖干細(xì)胞(SCAP) 4. 牙周膜干細(xì)胞(PDLSC) 5. 牙囊前體細(xì)胞(DFPC) 以及牙槽骨源間充質(zhì)干細(xì)胞(ABMSCs)、牙濾泡祖細(xì)胞(DFPCs)、牙齦間充質(zhì)干細(xì)胞(GMSCs)、牙胚祖細(xì)胞(TGPCs)。 各種牙源性干細(xì)胞示意圖(被水印擋住的從左至右分別是SCAPs和PDLSCs) 3 牙髓干細(xì)胞
2000年,Gronthos等研究者首次在第三磨牙牙髓中分離出具有克隆性質(zhì)的成體干細(xì)胞 ,并命名為牙髓干細(xì)胞。 牙髓組織可以從日常牙科手術(shù)中回收的牙齒中提取出來,這些牙齒是提取牙髓干細(xì)胞最方便、最為經(jīng)濟(jì)的來源。 牙髓干細(xì)胞是未來再生治療的一種可靠的非侵入性干細(xì)胞來源。
目前牙髓干細(xì)胞臨床試驗(yàn)的相關(guān)研究主要集中于牙體、牙周組織及頜面骨再生領(lǐng)域,此外也可以被用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療。 Nagpal等研究者研究了利用自體牙髓干細(xì)胞治療腦卒中后行動(dòng)受限患者的安全性及可行性。 牙髓干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機(jī)理 干細(xì)胞治療在口腔正畸和頜面部整形外科中有著廣泛的應(yīng)用。近年來的研究表明,干細(xì)胞在顱面畸形糾正、牽張成骨快速鞏固期、顳下頜關(guān)節(jié)重建、腭擴(kuò)張穩(wěn)定性等方面具有優(yōu)勢。 D’aquino等研究者于2011年進(jìn)行了頜面部骨再生方面的臨床試驗(yàn),將患者上頜第三磨牙拔除培養(yǎng)牙髓干細(xì)胞,并將其與膠原支架共培養(yǎng)。然后,拔除患者下頜的兩顆第三磨牙,其中一側(cè)利用結(jié)合了牙髓干細(xì)胞的膠原填充,另一側(cè)直接利用膠原填充作為對照,術(shù)后 3個(gè)月,影像學(xué)和組織學(xué)分析均表明患者聯(lián)合牙髓干細(xì)胞治療側(cè)的骨修復(fù)骨量比單純膠原支架治療側(cè)高。 一位患者在移植3個(gè)月后隨訪,T點(diǎn):聯(lián)合 DPSCs治療側(cè),C點(diǎn):單純膠原支架治療側(cè) 此外,Giuliani等研究者通過3年隨訪,利用 HT同步成像分析表明牙髓干細(xì)胞聯(lián)合膠原治療側(cè)的骨再生更致密且血管化更均一,證明使用牙髓干細(xì)胞誘導(dǎo)骨再生療效的長期性。 一位患者術(shù)后隨訪3年的X光片 2014年,Nakashima等在日本進(jìn)行了一個(gè)小規(guī)模的臨床試驗(yàn),探討利用牙髓干細(xì)胞再生牙髓取代感染牙髓組織的可行性。試驗(yàn)利用患者的自體牙髓干細(xì)胞治療自體牙的不可復(fù)性牙髓炎,25周后患者沒有出現(xiàn)不良反應(yīng),并且治療牙表現(xiàn)出了牙髓活力的恢復(fù)。目前,臨床上的根管治療無法恢復(fù)牙髓活力,而采用自體牙源性干細(xì)胞治療牙髓疾病以重建牙髓活性在未來臨床上或許會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。 4 乳牙干細(xì)胞 乳牙干細(xì)胞也稱脫落乳牙牙髓干細(xì)胞,實(shí)質(zhì)上是牙髓干細(xì)胞的一種。 兒童的乳牙在脫落后通常被丟棄,但乳牙中的牙髓是新鮮干細(xì)胞的有利來源。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn),乳牙干細(xì)胞是一類可以自我更新和具備向神經(jīng)細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、骨細(xì)胞、肌腱細(xì)胞、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞、胰島β細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等多向分化潛能的多能干細(xì)胞,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。 有關(guān)研究表明,乳牙干細(xì)胞相比成人牙髓干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,具備更高的增殖能力和分化潛能。 此外,乳牙干細(xì)胞可分泌數(shù)十種細(xì)胞因子或活性蛋白,包括免疫調(diào)節(jié)因子、促神經(jīng)再生因子、促血管生成因子、抗纖維化因子、趨化因子等。在體內(nèi),乳牙干細(xì)胞可以依靠病變或損傷組織微環(huán)境釋放的化學(xué)信號及自身分泌的趨化因子,遷移到病變和損傷位置,參與組織的修復(fù)。 因此,乳牙干細(xì)胞有望成為口腔組織再生的優(yōu)秀候選種子細(xì)胞。 目前乳牙干細(xì)胞的應(yīng)用研究方向:
因此,乳牙干細(xì)胞將在牙科學(xué)中即將出現(xiàn)的一種新的治療方式中扮演重要的角色。 牙齒再生的最終理想目標(biāo)是用一顆再生的天然牙齒取代損失的牙齒。而乳牙干細(xì)胞正是修復(fù)受損或病變的牙齒組織,甚至牙齒脫落后進(jìn)行整體修復(fù)的絕佳治療方案。 2012年每日郵報(bào)報(bào)道,7歲女孩Becca成為了英國第一位儲(chǔ)存乳牙干細(xì)胞的人。 Becca的父親就是一位牙醫(yī),也是Becca的“牙仙”。 這一次,“牙仙”拿走了Becca的乳牙,留下的則是:乳牙干細(xì)胞。 |
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