富血小板纤维蛋白用于牙齿延迟再植术对巨噬细胞极化的作用研究

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目的:牙齿全脱出是最严重的一种牙外伤,理想的治疗方法是即刻再植术(脱出时间不超过5分钟)。但受客观条件的限制,临床上通常因患者不能及时就诊而只能进行延迟再植。延迟再植的牙齿几乎没有存活的牙周膜细胞,易导致牙根吸收,最终牙齿脱落。因此,如何减少延迟再植术后牙根吸收、促进牙周膜再生是牙外伤领域研究的热点问题。破骨细胞和巨噬细胞在牙根吸收中起着重要的作用。破骨细胞是行使牙根吸收功能的细胞,其通过质子泵分泌H+溶解牙体硬组织。作为机体固有的免疫细胞,巨噬细胞是免疫系统的一道重要防线。当机体受到损伤后,巨噬细胞会迅速到达损伤部位,在组织愈合过程中发挥重要作用。巨噬细胞分为两种类型,即经典活化型巨噬细胞(classically activated macrophages,CAM)和选择性活化型巨噬细胞(alternatively activated macrophages,AAM),又分别称为M1型巨噬细胞(具有促炎作用)和M2型巨噬细胞(具有抗炎作用)。富血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)是富含生长因子和细胞因子的第二代自体血小板浓缩物,在损伤愈合过程中起着局部抗炎、抗感染和促进组织再生的作用。本实验旨在探讨延迟再植术中应用PRF能否促进巨噬细胞从M1型向M2型极化,从而改善牙周局部微环境,促进组织修复,为PRF应用于全脱出牙齿的延迟再植奠定理论依据和实验基础。研究方法:1.选取6周龄SD大鼠20只,随机分为常规再植组和PRF再植组。所有大鼠均在全身麻醉状态下拔除左侧上颌第一磨牙,离体牙行根管治疗术,干燥保存30 min后,行再植术。分别于术后3 d和7 d(n=5)处死大鼠,制作石蜡切片,HE和TRAP染色分别观察再植牙牙周愈合情况和破骨细胞的表达情况;免疫荧光染色观察牙周膜中M1型巨噬细胞(CD68+i NOS+)和M2型巨噬细胞(CD68+CD163+)的表达情况。2.选取6周龄SD大鼠5只,抽取其腹主动脉血后立即以3,000 rpm离心10min获得PRF,制备浓度为1PRF、1/2PRF、1/4PRF和0PRF的条件培养基。体外培养RAW264.7细胞,用含有不同浓度PRF的条件培养基处理RAW264.7细胞。CCK-8实验检测不同浓度PRF的条件培养基对细胞增殖的影响。3.使用不同浓度的LPS(0,0.5,1.0,2.0μg/m L)诱导RAW264.7细胞向M1型巨噬细胞极化,倒置相差显微镜观察细胞形态变化,CCK-8检测LPS对细胞活性的影响,RT-q PCR检测促炎相关分子i NOS、TNF-α和IL-6的基因表达,最终选择2.0μg/m L LPS诱导RAW264.7细胞向M1型巨噬细胞极化。实验分为5组,M1+1PRF组、M1+1/2PRF组、M1+1/4PRF组、M1+IL-4组(阳性对照组)、M1+0PRF组(空白对照组),倒置相差显微镜观察细胞形态变化,RT-q PCR检测促炎相关分子i NOS、TNF-α、IL-6和抗炎相关分子Arg1、CD206、CD163的基因水平表达情况,流式细胞术检测i NOS和CD163的蛋白水平表达情况。实验数据采用SPSS 22.0软件进行统计学分析,组间比较采用单因素方差分析,P<0.05为统计学上有显著性差异。结果:1.再植后3 d,常规再植组和PRF再植组牙周膜间隙变窄,牙周膜内可见炎症细胞浸润;与常规再植组相比,PRF再植组炎症性改变和M1型巨噬细胞百分比明显减少,牙根周围可见M2型巨噬细胞浸润(P<0.05),两组均未见明显破骨细胞。再植后7 d,与常规再植组相比,PRF再植组炎症性吸收和破骨细胞数量明显减少,M1/M2比例降低(P<0.05)。2.CCK-8结果显示,与对照组相比,在第1、2和3 d时,不同浓度的PRF组均可以明显促进RAW264.7细胞增殖(P<0.05)。3.LPS刺激后,RAW264.7细胞体积增大,伸出伪足,促炎相关分子i NOS,TNF-α,IL-6的基因表达水平升高,表明其具有M1型巨噬细胞表型,其中以2.0μg/m L LPS组最为明显(P<0.05)。PRF刺激后,可见细胞形态发生变化,长梭形细胞增多;RT-q PCR显示,PRF显著下调巨噬细胞促炎相关分子i NOS,TNF-α,IL-6的基因表达水平,同时上调抗炎相关分子Arg1,CD206,CD163的基因表达水平(P<0.05);流式细胞术显示PRF处理后i NOS的蛋白表达水平升高,CD163的蛋白表达水平下降(P<0.05)。结论:PRF在体外能够促进RAW264.7的增殖并上调抗炎相关分子的表达而使其具有M2型巨噬细胞表型;PRF应用于全脱出牙齿延迟再植术后能够在早期促进牙周组织中巨噬细胞从M1型向M2型极化,减少破骨细胞数量,改善牙周局部微环境,从而可能有利于减少牙根吸收。
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