牙周炎是最普遍的慢性炎性疾病,逐渐毁坏了tooth-supporting组织。牙周组织的复杂性和当地炎性微环境对组织修复构成巨大挑战。最近,干细胞被认为是一个有前途的战略对组织损伤和炎症,因为他们非凡的特性,包括具备干细胞增殖,迁移,multilineage分化和免疫调节。几种不同种类的干细胞可以应用于牙周再生,包括牙间充质干细胞(dmsc) nonodontogenic干细胞,诱导多能干细胞(万能)。特别是,这些干细胞具有广泛的免疫调节能力。在牙周炎,这些细胞可以起到抗炎作用,牙周组织再生。干细胞来源于感染组织具有典型的干细胞特性较低的免疫原性和免疫抑制。几项研究已经表明,这些细胞可以再生牙周组织。此外,干细胞与周围感染的微环境之间的相互作用是牙周组织修复的关键。尽管干细胞的免疫调节功能没有完全澄清,他们承诺在牙周炎治疗应用。 Here, we summarize the potential of stem cells for periodontium regeneration in periodontitis and focus on their characteristics and immunomodulatory properties as well as challenges and perspectives.
牙周炎是一种慢性炎症性疾病,逐渐摧毁tooth-supporting组织,它是由牙周韧带(PDL)、齿龈、牙槽骨。牙周炎的严重形式,影响7.43亿年在世界各地,是最流行的慢性疾病
传统疗法注重利用自然和合成材料来填补缺陷的牙周组织,但这些替代品不会导致的实际恢复原始物理结构和功能的组织
这里,我们简要总结对牙周组织再生干细胞的潜力,主要关注他们的特点和免疫调节特性以及他们的应用程序的挑战和视角。
发现牙周炎的炎症反应机制将促进干细胞治疗这种疾病的应用程序(
牙周炎的病理机制。牙周组织内稳态取决于宿主的免疫防御系统之间的平衡和微生物的攻击。一旦dysbiotic微生物群落颠覆易感主机,会产生炎症对话框。因此,dysbiotic微生物群作为pathobiont致使炎症反应,然后引发牙周组织分解与先天和适应性免疫调节,甚至可能导致支持牙槽骨吸收,牙齿脱落和系统性的并发症。
dysbiotic微生物群落由厌氧细菌属,包括
主机对牙周炎不仅支配着从微生物协同过渡到生态失调,也决定了炎症的发展和组织的发展不可逆转的破坏
一旦引发牙周炎dysbiotic微生物群,从急性炎症免疫反应在牙周炎的变化到慢性疾病,导致牙周组织的破坏
Dysbiotic微生物群可以加强自己的宽容宿主免疫反应与中性粒细胞和补充作用
巨噬细胞改造结缔组织基质金属蛋白酶及其组织抑制剂的平衡。巨噬细胞还调节骨体内平衡调节成骨细胞和破骨细胞。此外,这种能力的多形核白细胞和单核细胞是通过细胞因子的分泌,包括肿瘤坏死因子
在本节中,我们审查的特点以及干细胞的免疫特性,包括dmsc nonodontogenic干细胞,万能。具体来说,我们目前干细胞再生受损组织的潜在功效。
dmsc由牙周韧带干细胞(PDLSCs),牙科毛囊干细胞(DFSCs),牙科pulp-derived干细胞(DPSCs)干细胞从顶端乳头(scap),从脱落乳牙干细胞(棚),牙龈间充质干细胞(业务),和牙科socket-derived干细胞(DSSCs) [
牙间充质干细胞的不同种群及其分布。PDLSCs:牙周韧带干细胞;DFSCs:牙科毛囊干细胞;DPSCs:牙科pulp-derived干细胞;scap:干细胞从顶端的乳头;了:从脱落乳牙干细胞;业务:牙龈间充质干细胞;DSSCs:牙科socket-derived干细胞;iPDLSCs: PDLSCs来自受感染的组织;iDPSCs: DPSCs来自受感染的组织。
自由人民党是结缔组织连接牙根周围的牙槽骨。自由人民党源于牙卵泡和牙齿中起关键作用维持体内平衡和提供营养。PDLSCs首次和识别来自成人第三磨牙(
最近,PDLSCs被认为是一个有前途的潜在细胞来源后牙周缺损的修复牙周炎因免疫调节特性(图
PDLSCs的免疫学特性与先天和适应性免疫。PDLSCs具有免疫调节和抗炎能力通过先天和适应性免疫反应。
目前,动物实验和临床试验证明PDLSCs可以再生牙周缺损。有研究报道,交付PDLSCs模型大鼠牙周缺陷改善牙周再生通过生成自由人民党,cementum-like组织,和新骨没有炎症
DFSCs负责牙周膜形成的牙胚,并分化成为pdl迁移,成骨细胞和成牙骨质细胞(
DFSCs依赖于通常的免疫抑制特性。在牙周炎,
一些动物实验证明,DFSCs拥有修复牙周缺损的能力。牙周犬模型的缺陷,DFSCs修复牙周缺损的潜力被证明通过植入自体DFSCs缺陷,诱导生成新的pdl、牙槽骨和牙骨质
DPSCs是第一个具有间充质干细胞来源于2002年的牙髓。这些细胞具有分化成成骨的潜力,脂肪形成的,chondrogenic,神经细胞和显示高表达的表面标记msc (
DPSCs有能力调解先天和适应性免疫反应的互动与T细胞,B细胞,巨噬细胞和自然杀伤(NK)细胞
事实上,公园和他的同事们研究发现,DPSCs几乎修复牙周缺陷因能力有限cementum-like结构形式,同时PDLSCs再生牙周组织与新骨,牙骨质,Sharpey纤维(
scap首次分离出人类顶端的乳头组织成熟恒牙在2006年(
了第一次和孤立特征从人类的脱落乳牙牙髓三浦。物流显示骨和dentin-like组织再生的能力,有能力和高的增殖率(
物流显示通过调节T细胞激活免疫调节特性,成熟和分化。Th17细胞和upregulation差别此外,对这些调节性T细胞亚群)额外的免疫抑制效果了(
实验性牙周炎模型,提供了进入牙周组织导致细胞因子表达,减少破骨细胞分化、齿龈出血以及促进了PDL的新附件,牙槽骨的形成。这些结果表明了有助于改善牙周再生和牙周组织炎症的减少
上皮和结缔组织构成了人类的齿龈,这被认为是一个重要的组成部分的牙周组织产生显著影响牙周再生和免疫力,其伤口愈合属性没有吓到。推导了业务从2009年的牙龈组织的固有层(
最近,简单的可访问性和著名的免疫调节特性的业务导致更多的关注在细胞治疗的使用
一项研究报道,业务与一个IL-1RA-hydrogel合成细胞外基质混合,当交付为牙周炎模型,导致一个明显的改善再生pdl、牙骨质和牙槽骨
最近的研究表明,牙套接字可以牙周再生的潜在来源。DSSCs有潜力形成菌落,可以分化为成骨细胞,脂肪细胞,软骨细胞(
等人报道,只是移植自体DSSCs混合
Nonodontogenic干细胞是由骨髓基质干细胞(bmsc)和脂肪tissue-derived干细胞(对asc)。
bmsc可以分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和肌肉细胞(
除了摧毁牙周炎组织再生,bmsc也发挥了至关重要的作用在抗炎和免疫抑制功能
对asc的特点类似于bmsc,如标记STRO-1表达CD29、CD44、CD71, CD90、CD105和缺乏造血细胞标记物的表达CD31、CD34、CD45 [
临床前研究表明对asc是潜在候选细胞的再生牙周破坏。对asc可以分泌生长因子,如胰岛素样生长因子结合protein-6,促进对asc到牙周组织的分化(
万能的形成可以通过重编程体细胞与转录标记Oct4 Sox2, Kruppel-like因子4,Myc [
此外,iPSC-MSCs可以抑制Th1 / Th2 Th17细胞和上调Treg细胞的表达,抑制白细胞的生产和牙槽骨吸收
干细胞在牙周炎发生了什么以及他们如何与牙周炎症对干细胞的应用至关重要牙周再生(
具备干细胞干细胞表现特征包括维护发炎,形成殖民地,增殖率更高,multilineage分化潜力,和较低的免疫原性和免疫抑制
在本节中,我们介绍了属性和免疫调节的dmsc炎性牙周网站。在干细胞中,dmsc来自受感染的组织具有显著的优势是方便的和道德的并发症更少
然而,仍然有各种问题之前应该考虑转化应用。例如,发炎干细胞的来源,炎症状态和实验设计混杂变量影响干细胞的质量和数量
干细胞的相互作用与周围感染微环境可能影响牙周组织修复和再生机制的结果(
各种炎性细胞因子特别是调节干细胞的免疫调节活动(
几项研究已经证明在dmsc受感染的微环境的影响。例如,
其他干细胞也对受感染的微环境产生重要的影响。越来越多的研究表明,干扰素-
到目前为止,应用细胞外基质支架,骨移植,过去不少缺陷的生长因子仅取得有限的再生(
摘要干细胞的免疫调节作用使他们一个有前途的治疗牙周炎。尽管一些报告表明,干细胞可交付使用上面提到的传染性网站和功能的关键球员在控制炎症和免疫反应的调节实现再生在牙周炎模型,这些细胞的免疫调节功能并没有完全被阐明(
因此,入选标准以及标准程序的隔离和移植干细胞应该建立进一步探索干细胞的长期影响。标准的牙周炎动物模型构建模仿人类牙周损伤。选择合适的生物材料支架和适当的结合对干细胞生长因子可能改善牙周再生和免疫抑制功能。更重要的是,临床前研究和临床试验了解干细胞细胞介导免疫调节机制至关重要的炎性环境铺平道路将干细胞应用于牙周组织工程(表
不同干细胞的特性可能会应用于牙周再生。
| 干细胞 | 多能干细胞分化 | 免疫调节特性 | 临床路径 |
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| PDLSCs | 成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、成牙骨质细胞和神经源性细胞 | 抑制PBMCs, T细胞、B细胞促进Treg细胞,中性粒细胞,M2巨噬细胞表型 |
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| DFSCs | 成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、成牙骨质细胞神经源性细胞、心肌细胞、dentin-like细胞 | 抑制PBMCs、促销Treg细胞,中性粒细胞,M2巨噬细胞表型 | |
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| DPSCs | 成骨细胞、脂肪细胞、成牙质细胞,神经源性细胞、心肌细胞、肝细胞 | 抑制PBMCs, T细胞、B细胞、NK细胞;促进Treg细胞、中性粒细胞和M2巨噬细胞表型 |
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| scap | 成骨细胞、脂肪细胞、成牙质细胞、神经源性细胞和肝细胞 | 低免疫原性;抑制T细胞 | |
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| 棚屋 | 成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞和神经源性细胞 | 抑制Th17细胞;促进Treg细胞和M2巨噬细胞表型 | |
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| 业务 | 成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞和神经源性细胞 | 抑制巨噬细胞M1, Th1 / Th2 Th17细胞,和DCs;促进Treg细胞和M2巨噬细胞表型 |
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| DSSCs | 成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞 | 没有报告 | |
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| 伴着 | 成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞 | 抑制T淋巴细胞的生存和增殖;分泌il - 1、TNF - |
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| 对asc | 成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、肌原性的细胞和神经源性细胞 | 促进免疫抑制因素4和IL-1RA英镑 |
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| 万能 | 成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、肌原性的细胞、神经源性细胞、成牙骨质细胞、心肌细胞、dentin-like细胞 | Th1 / Th2 / Th17细胞的抑制作用;促进Treg细胞 | |
临床试验数据的提取
牙间充质干细胞
诱导多能干细胞
dmsc来自受感染的组织
牙周韧带
toll样受体
kappa-B配体受体激活核因素
白介素
辅助T 17
趋化因子配体
趋化因子受体
肿瘤坏死因子
牙周韧带干细胞
牙科毛囊干细胞
牙科pulp-derived干细胞
干细胞从顶端的乳头
乳牙干细胞剥落了
牙龈间充质干细胞
牙科socket-derived干细胞
决定性别的地区Y-box
碱性磷酸酶
Stage-specific胚胎抗原
集群的区别
前列腺素E2
外周血单核细胞
干扰素
转化生长因子-
吲哚胺2,3-dioxygenase-1
肝细胞生长因子
程序性细胞死亡蛋白1
程序性细胞死亡的蛋白质配体1
精氨酸酶
人类白细胞抗原
自然杀伤细胞
增殖蛋白激酶
调节性T细胞
树突细胞
骨髓基质干细胞
脂肪干细胞tissue-derived
Octamer-binding转录因子
人类白细胞抗原
炎性牙周韧带干细胞。
人体临床试验的数据包括在本文是可用的
作者认为这个手稿包括原始未发表的工作。
作者宣称没有利益冲突。
所有作者都取得了实质性的、直接的、和知识贡献的工作。同时,所有作者参与设计研究和起草和编写提交的手稿以及批准它。
这项工作是支持由中国国家自然科学基金(国家自然科学基金委,81600842)和四川省科学基金会健康委员会(17 pj547)。