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随着正畸治疗的发展与普及,越来越多的人开始接触并接受正畸治疗。其中成年患者的比例呈现逐年上升的趋势。由于成人患者的口腔状况比较复杂,多种因素导致的牙周支持组织的缺失给正畸治疗带来了相当的风险。目前对于牙周缺损的治疗尚无特效方法,组织工程的方法已是热门成熟技术。随着各种研究的相继展开,围绕牙周支持组织再生这一课题,不同的种子细胞以及支架材料相继被引入实验研究。牙囊干细胞(dental follicle stem cells,DFSCs)是牙周组织中重要前体的细胞,可分化形成牙周膜等组织结构;牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cell,PDLSCs)是牙周膜中重要的储备细胞。以上两种干细胞均有增殖分化形成并且修复牙周的潜在能力,且具有组织同源性、生物延续性,将其作为种子细胞,通过组织工程的方法进行牙周组织再生的能力一直被众多学者所关注。本课题组前期关于DFSCs与PDLSCs的共培养研究表明,DFSCs对于健康与炎症来源的PDLSCs的成骨分化有促进作用,于此基础之上构建出一种由DFSCs与PDLSCs共同构建的新型复合细胞膜片,且经过实验证明其在细胞增殖能力、基质分泌量以及组织再生方面均优于传统的单一细胞膜片,但是其体内修复牙周组织缺损及修复后对牙齿正畸的影响尚不明确。故本研究承接课题组前期研究成果,通过组织工程的方法将比格犬DFSCs与PDLSCs体外增殖,以改良双相磷酸钙(biphasic calcium phosphate,BCP)为支架材料在体外构建组织工程移植物,同种异体植入人工构建的比格犬牙周缺损模型中。并通正畸力牵引再生处牙周组织所支持的牙齿进行移动,通过测量牙齿的移动速率,结合再生组织受力前后的组织学变化,研究再生牙周组织对正畸力的反应与正常组织之间的差异,进而为探讨组织工程再生牙周组织的正畸治疗奠定基础。目的:1.体外培养比格犬DFSCs及PDLSCs,分别检测其增殖能力与多向分化能力。2.构建复合干细胞膜片移植物验证其对缺损牙周组织的修复能力。3.对修复再生的牙周组织施加正畸力,研究再生牙周组织对正畸力的反应。材料和方法:1.分别取材比格犬DFSCs及PDLSCs进行原代、传代培养,细胞平板克隆形成实验计算克隆形成率(colony forming unit,CFU),检测其增殖能力;成骨诱导茜素红染色、成脂诱导油红“O”染色实验,对细胞多向分化能力进行检测。2.体外分离培养DFSCs与PDLSCs直接共培养,制备复合干细胞膜片,包裹BCP构建大小为4*4*4mm3移植物,并对其进行成骨诱导,以备手术移植使用。3.选择6只成年雄性比格犬,每只犬拔除上下颌双侧4个第一前磨牙后进行实验分组。按部位记录法将口内分为ABCD四个区,其中左上及右下象限为实验组,于拔牙窝远中制造4*4*4mm3骨缺损,移植复合干细胞膜片,诱导再生牙周支持组织;左下及右上象限为对照组,不制造缺损仅拉拢缝合。术后12周随机处死2只比格犬,取颌骨标本行硬组织切片,HE染色。4.移植术后12周,为剩余4只比格犬安装正畸加力装置,以尖牙为支抗牵引第二前磨牙向近中方向移动,力值约150g,牵引4周后测量实验组、对照组第二前磨牙近中移动量,进行统计学分析,处死比格犬,取颌骨样本行组织学切片,HE染色进行组织学观察。结果:1.成功体外分离培养DFSCs与PDLSCs,传至第3代呈现稳定细胞形态。克隆形成率分别为43%、41%(牙囊克隆形成率更强),表明其具有较强增殖活性;茜素红染色阳性以及油红“O”染色阳性,表明其具备多向分化潜能。2.体外构建的DFSCs与PDLSCs复合干细胞膜片移植后,移植区粘膜无红肿,经探查,缺损处牙周附着恢复至釉牙骨质界;组织切片染色显示,人工缺损区形成典型的牙骨质-牙周膜-牙槽骨样结构,对比正常牙周组织无明显差异,表明经此种复合细胞膜片修复的牙周组织具有良好的组织学形态。3.实验组与对照组第二前磨牙相同时间内近中移动量无统计学差异(P>0.05),可以认为经再生的牙周组织对正畸力的反应在临床指标上与正常组织相同,提示具备正畸治疗的可行性。HE染色结果显示实验组再生牙周组织加力前后的组织学变化与对照组基本一致,再生牙周组织具备对正畸力良好的组织耐受和改建能力。结论:通过组织工程的方法构建的DFSCs与PDLSCs复合干细胞膜片可修复比格犬缺损牙周组织,并形成牙槽骨-牙周膜-牙骨质样结构。通过此种方法修复的牙周组织对于正畸力刺激具有良好反应,具备组织改建能力;正畸牙齿移动速率与正常组织无明显差异,表明其正畸治疗的可行性。