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慢性牙髓炎(Chronic Pulpitis)是口腔临床工作中的常见病之一,患病率高,涉及人群广,虽然根管治疗可有效解决疼痛并保留患牙,但治疗后牙齿也会失去牙髓牙本质复合体对外界刺激产生生理反应和形成修复性牙本质的功能。牙髓具有其独特的免疫微环境,含有复杂的细胞组成,包括牙髓细胞,巨噬细胞及血管内皮细胞等,受牙髓炎症微环境刺激后,释放大量炎症因子进而加重牙髓炎症。探究一种能够抑制炎症刺激、调节宿主免疫反应的介质或药物,在牙髓炎早期进行干预,可能是慢性牙髓炎症的替代治疗方法,也是对牙髓炎的治疗理念的一种补充。研究表明牙髓干细胞(Dental pulp stem cell,DPSCs)为来源于神经嵴的一种间充质干细胞,在组织损伤修复、免疫炎症调节等方面均有一定的生物学作用,而其通过旁分泌作用分泌的外泌体(Exosomes derived from dental pulp stem cell,DPSC-Exo)在免疫调节等方面具有相似的功能,且与细胞运用相比更具优势;其内富含的多种mi RNA可以调节受体细胞的表型和活性,在先天和适应性免疫应答中均发挥作用。基于DPSC-Exo可能具有的免疫调节潜能,我们推测DPSC-Exo是否可以调控脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的牙髓炎进程中三种主要细胞:牙髓细胞、巨噬细胞及血管内皮细胞中炎症因子的表达;研究DPSC-Exo影响细胞炎症的作用及可能下游分子信号;并通过DPSC-Exo测序筛选、验证可能参与调控细胞炎症的mi RNA,从而初步评估DPSC-Exo应用于治疗慢性牙髓炎症的可行性,为DPSC-Exo在临床中的应用提供理论基础。目的:探究人牙髓干细胞来源外泌体(DPSC-Exo)是否能够影响LPS诱导的牙髓细胞、巨噬细胞及血管内皮细胞炎症因子的表达及其作用的可能下游分子信号,筛选并验证DPSC-Exo中高表达的mi RNA是否参与细胞炎症因子表达调控。方法:1、从年轻前磨牙牙髓组织中分离培养DPSCs,使用流式细胞仪进行鉴定;采用RPMI1640培养基培养U937巨噬细胞系,使用100ng/m L PMA诱导巨噬细胞分化成熟;使用膜亲和柱法从DPSCs培养上清中分离提取外泌体,透射电镜、WB及NTA粒径检测进行鉴定。2、采用膜染料对DPSC-Exo进行染色,激光共聚焦检测外泌体被DPSCs和U937巨噬细胞内摄的情况;划痕实验检测DPSC-Exo对DPSCs及HUVEC迁移的影响;利用LPS构建U937巨噬细胞炎症模型,ELISA检测IL-6、IL-1β、TNF-α炎症因子分泌;q PCR检测炎症因子及CD206表达;构建DPSCs及HUVEC炎症模型,q PCR检测IL-6、IL-1β、TNF-α表达。3、利用mRNA测序技术,对DPSC-Exo调节LPS诱导的DPSCs,U937巨噬细胞及HUVEC炎症各组进行转录组测序,以U937巨噬细胞为代表,对显著差异表达的部分基因及富集的通路进行分析;利用mi RNA测序技术,对DPSC-Exo中mi RNA表达谱进行检测及分析;转染Let-7a-5p mimics及inhibitors,q PCR检测炎症因子表达,探究其与炎症作用的关系。结果:1、本研究分离培养出的DPSCs阳性表达CD73、CD90及CD146,而不表达CD45;成功诱导U937巨噬细胞分化成熟;分离提取的DPSC-Exo呈典型双层脂膜,茶托样结构,CD9与CD63阳性表达,粒径均一,集中在30-150nm之间,符合外泌体特征。2、DPSC-Exo可被细胞内摄于胞质内并促进DPSCs及HUVEC迁移(P<0.05);对于U937巨噬细胞,DPSC-Exo干预后与LPS组相比可显著降低炎症因子IL-6和IL-1β分泌(P<0.05),同时在mRNA水平上显著降低IL-6、IL-1β和TNF-α的表达并升高CD206的表达(P<0.05);对于DPSCs,DPSC-Exo干预组较LPS组可显著降低IL-6、IL-1β、TNF-α表达水平(P<0.05);对于HUVEC,DPSC-Exo干预组较LPS组可显著降低IL-6和TNF-α表达水平(P<0.05)。3、mRNA测序(U937巨噬细胞)结果显示,DPSC-Exo干预组中IL-1β,TNF,MMPs及CCLs,M1型巨噬细胞标志蛋白CD86,CLEC5A等的表达较LPS组均显著降低,热休克蛋白HSPA1A/B及GADD45β蛋白表达则显著升高(|㏒2FC|≥1,FDR≤0.001),该过程在PI3K-Akt、IL-17、Toll-like、TNF、NF-KB及Autophagy等炎症相关信号通路上显著富集,且PI3K-Akt信号通路在DPSC-Exo调节LPS诱导三种细胞炎症作用过程中均存在富集作用(Qvalue<0.05);DPSC-Exo富集的mi RNA中,Let-7a-5p呈显著高表达(|㏒2FC|≥1,FDR≤0.001),表达量排名前16的mi RNA的靶基因主要富集于自噬通路;过表达Let-7a-5p能降低炎症因子TNF-α的表达,但IL-6和IL-1β表达未降低(P<0.05)。结论:DPSC-Exo可抑制DPSCs、U937巨噬及HUVEC细胞炎症因子表达;并促进DPSCs及HUVEC细胞迁移;DPSC-Exo中的高表达的Let-7a-5p可以下调U937巨噬细胞中TNF-α的表达。但DPSC-Exo及Let-7a-5p调控牙髓炎的相关机制还有待进一步研究。