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牙周病是一种以破坏牙周支持结构,并最终导致牙齿脱落的慢性进展性疾病。据不完全统计:美国有大约30-40%的成年人患有不同程度的牙周疾病,在我国中老年人群中慢性牙周炎的发病率甚至高达70%,牙周炎的防治面临严峻的形势和挑战。传统牙周治疗方法例如超声洁治、龈下刮治、翻瓣术等,以及近年来广泛开展的引导组织再生技术(guided tissueregeneration, GTR)、Vector治疗、各种骨移植术等,都没有达到牙周预期的治疗效果,特别是不能实现牙周组织的生理和功能性再生。组织工程(Tissueengineering, TE)研究为牙周疾病的治疗和牙周缺损的修复开辟了新的研究空间,特别是利用自体来源的牙周膜干细胞(Periodontal ligament stem cells,PDLSCs)来修复牙周组织缺损在多种动物模型中取得了令人振奋的结果,甚至有学者已经开始临床病例的尝试。大规模、多中心地临床研究呼之欲出。然而,在临床病例的选择中,年龄因素肯定会对结果产生直接影响,但目前还没有这方面系统的探索和研究。本研究对不同年龄组PDLSCs的性能进行了对比分析,并将自体来源的PDLSCs引入临床,治疗牙周病所致骨下袋组织缺损。第一部分:实验部分【目的】分析对比不同年龄阶段患者的第三磨牙中PDLSCs的生物学特性,分析年龄因素对PDLSCs干细胞性能的影响,完善PDLSCs的基础知识,为PDLSCs的进一步临床转化研究提供病例选择依据。【方法】经第四军医大学口腔医学院伦理委员会批准,选取因阻生需要拔除的第三磨牙90颗(上颌36颗,下颌54颗),来源于54位不同的患者,根据患者年龄分为A(年龄16-30岁)、B(年龄31-40岁)、C(年龄41-55岁)、和D(年龄55-75岁),刮取患者牙根中1/3的牙周膜组织,原代培养不同年龄组人牙周膜细胞(periodontal ligament cells),有限稀释法克隆培养人PDLSCs。对不同组之间的PDLSCs进行细胞克隆能力生长曲线的测定,并进行统计学分析。流式细胞仪鉴定细胞表面分子,并对4组患者的PDLSCs进行成脂及成骨诱导,量化后统计分析不同年龄组患者PDLSCs的分化能力的差异,最后制备PDLSCs膜片(cell sheets),复合Bio-Oss骨粉,裸鼠体内(背部皮下)植入,观察PDLSCs体内组织形成能力的差异。【结果】四组病例资料情况:A组(平均年龄22.3±7.7岁,男8例,女8例),B组(平均年龄35.6±4.3岁,男7例,女7例),C组(平均年龄48.2±6.1岁,男6例,女6例),D组(平均年龄62.6±6.8岁,男7例,女6例)。改良组织块法原代培养细胞,A组3-7天均有大量细胞长出,而D组最晚10天才有细胞爬出组织块;细胞相互接触汇合成片达80%时间A组平均12天,D组18天。MTT法检测见D组细胞生长相对缓慢,与A组相比有显著差异(P<0.05)。流式细胞仪检测细胞分子表型结果显示,所有样本干细胞在表面分子的表达上呈现相似特征。阳性表达间充质干细胞特异的表面标记(CD29、CD44、CD90、CD105、CD146和STRO-1),阴性表达造血系细胞(CD34)和内皮细胞特异的分子表型(CD31)均一致。成脂、成骨量化分析显示A、B、C、D组间有统计学差异,随着年龄增长,PDLSCs多向分化能力明显减弱(P<0.05)。体内实验结果显示A、B、C组细胞均具有较好的组织再生能力。【结论】该实验结果显示年龄因素对人PDLSCs增殖和分化能力造成明显影响,随着年龄增长,细胞增殖与分化能力产生明显下降。老年人患者来源的第三磨牙牙周膜中仍然存在PDLSCs,并具有基本的间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)特性,只是在与年轻人来源的PDLSCs相比,其增殖与分化能力相对较弱。这些干细胞是否仍然可以用于干细胞治疗研究,尚需要进一步深入探讨。我们的实验结果提示在临床转化医学研究中,利用自体PDLSCs治疗牙周病,初期应尽量避免纳入老年患者。第二部分:病例报道选取2例牙周炎所致骨下袋组织缺损的病例,经第四军医大学口腔医学院伦理委员会批准,利用自体来源的PDLSCs膜片复合Bio-Oss骨粉治疗,观察3-6月,牙周愈合良好,无任何不良反应,临床疗效评估待术后6-12月综合评估。