永生化人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞系的建立及其生物學(xué)和功能學(xué)特征分析
發(fā)布時(shí)間:2020-05-04 09:24
【摘要】: 成牙本質(zhì)細(xì)胞分化和牙本質(zhì)形成的機(jī)制至今尚未完全明確。隨著對(duì)牙髓牙本質(zhì)復(fù)合體研究的逐步深入,對(duì)成牙本質(zhì)細(xì)胞的需求已極為廣泛,,但由于天然成牙本質(zhì)細(xì)胞數(shù)量有限,獲取足夠量的純化的成牙本質(zhì)細(xì)胞尚難以實(shí)現(xiàn)。因此,建立穩(wěn)定的、克隆化的、具有成牙本質(zhì)細(xì)胞生物學(xué)表型和功能的細(xì)胞系已成為急需。然而,人牙乳頭組織來源的牙乳頭外胚間充質(zhì)細(xì)胞和(或)成牙本質(zhì)細(xì)胞在通常的體外培養(yǎng)條件下經(jīng)過十余次的傳代后,就會(huì)停止分裂增殖,發(fā)生衰老和死亡。有學(xué)者在培養(yǎng)原代成牙本質(zhì)細(xì)胞和/或牙乳頭細(xì)胞的基礎(chǔ)上,誘導(dǎo)其自發(fā)性永生化或轉(zhuǎn)染永生化基因(如sV40大T抗原和HPV18 E6/E7等DNA腫瘤病毒),建立了永生化的小鼠成牙本質(zhì)細(xì)胞系和牛成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞系,如MDPC-23、M06-G3,但僅具有成牙本質(zhì)細(xì)胞的部分特征。同時(shí),它們是腫瘤病毒誘導(dǎo)的永生化細(xì)胞系,有許多局限性:外源性基因的整合是隨機(jī)的,其表達(dá)產(chǎn)物可干擾細(xì)胞內(nèi)生理途徑而發(fā)生非預(yù)期的改變;轉(zhuǎn)染獲得的是轉(zhuǎn)化細(xì)胞而非正常細(xì)胞,其表型、核型等可發(fā)生改變;并非所有的細(xì)胞系都是“無限增殖”,有的僅渡過了衰老期(senescence,M1期)而延長(zhǎng)了細(xì)胞壽命。 為了克服現(xiàn)有細(xì)胞系的缺點(diǎn),本研究將人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)基因轉(zhuǎn)染至原代人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞,激活端粒酶,細(xì)胞逾越M1期和危機(jī)期(crisis,M2期)而發(fā)生永生化,成功建立起永生化細(xì)胞系。由于hTERT激活端粒酶誘導(dǎo)細(xì)胞永生化的過程類似胚胎干細(xì)胞內(nèi)存在的生理途徑,故該永生化細(xì)胞系保留了更多的人成牙本質(zhì)細(xì)胞的生物學(xué)特征和功能學(xué)特征。主要進(jìn)行了如下幾方面的研究: 一、人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞的原代培養(yǎng) 取8月齡合法引產(chǎn)胎兒,剝離乳磨牙胚牙乳頭,組織塊法培養(yǎng)。原代細(xì)胞作平板克隆,礦化液培養(yǎng)10天后,濾紙片法挑取了3個(gè)與成牙本質(zhì)細(xì) 第四軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文 胞形態(tài)相似的細(xì)胞克隆,擴(kuò)大培養(yǎng)。其中克隆a來源的細(xì)胞呈梭形、未見 核極化,部分具有單側(cè)較長(zhǎng)細(xì)胞突起。同時(shí)它們?cè)贗nRNA的水平上表達(dá)牙本 質(zhì)基質(zhì)蛋白 1(denim matrix protein,DMPI)和牙本質(zhì)涎磷蛋白 (dent。n slalonhosnhonrotein,DSPP),具有較高堿性磷酸酶 (alkaline PhosPhatase,ALP)活性,在礦化液誘導(dǎo)下形成細(xì)胞結(jié)節(jié)并礦 化。因此,該培養(yǎng)細(xì)胞為人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞,為下一步的研究奠定了 基礎(chǔ)。 二、永生化人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞系的建立 采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法,將編碼 hTERT 和 neo 基因的真核表達(dá)質(zhì)粒 pCIneo-h(huán)TERT導(dǎo)入原代培養(yǎng)的人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞。培養(yǎng)液加 G4lS篩 選約一個(gè)月后,抗性細(xì)胞克隆形成,濾紙片法轉(zhuǎn)移、擴(kuò)增,共獲得5個(gè)細(xì) 胞克隆。hTERT穩(wěn)定轉(zhuǎn)染入細(xì)胞,表達(dá)mRNA及其蛋白質(zhì),同時(shí)細(xì)胞端粒酶 活性轉(zhuǎn)為陽性?寺b來源的細(xì)胞在體外長(zhǎng)期連續(xù)培養(yǎng)下生長(zhǎng)良好,至今 傳代達(dá)56代,約6個(gè)月,命名為hTERT介導(dǎo)的永生化人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì) 胞系(hTERT-immortalized odontoblast-like cell line,hTERT-h(huán)od- 工)。 三、永生化人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞系的生物學(xué)特征 體外連續(xù)培養(yǎng)過程中,hTERT-h(huán)odl 呈現(xiàn)成纖維細(xì)胞樣形態(tài),細(xì)胞器 發(fā)達(dá),生長(zhǎng)增殖活躍,具有克隆形成能力。同時(shí),細(xì)胞核型正常,無裸鼠 致瘤性,在軟瓊脂內(nèi)不能生長(zhǎng),血清依賴性無顯著降低,仍具有接觸抑制 性?傊琱TERT-h(huán)od-1基本上為正常細(xì)胞而無明顯轉(zhuǎn)化特征,保持了人 成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞的生物學(xué)特征。 四、永生化人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞系的功能學(xué)特征 hTEBT-h(huán)od-1 在 mRNA水平上表達(dá)骨涎蛋白(bone sialoproteln, BSP)、DMPI 和 DSPP,在蛋白質(zhì)水平上表達(dá) 1 型膠原和牙本質(zhì)涎蛋白 (denim sialoprotein,DSP)。在礦化液誘導(dǎo)下,細(xì)胞 ALP活性升高, 骨鈣素(osteocalcin,OC)分泌量增加,細(xì)胞復(fù)層生長(zhǎng)而形成細(xì)胞結(jié)節(jié), -4. 第四軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文 分泌基質(zhì)并礦化。透射電子顯微鏡觀察顯示:細(xì)胞蛋白質(zhì)合成分泌功能活 躍,細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)見大量網(wǎng)狀或平行排列的 膠原(原)纖維和高電子密度的針狀晶體沉積。細(xì)胞內(nèi)和ECM中可見基質(zhì) 膜泡。因此,hTERT-h(huán)odl在體外培養(yǎng)中可以分泌牙本質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)并礦 化。
【學(xué)位授予單位】:第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2002
【分類號(hào)】:R780.2
本文編號(hào):2648327
【學(xué)位授予單位】:第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2002
【分類號(hào)】:R780.2
【引證文獻(xiàn)】
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1 何文喜,牛忠英,趙守亮,臧曉霞,高杰;成牙本質(zhì)細(xì)胞系MDPC-23的生物學(xué)特性[J];口腔醫(yī)學(xué)研究;2004年02期
2 王捍國(guó),肖明振,趙守亮,郝建軍,郝玉慶;永生化人成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞系體外礦化的初步觀察[J];牙體牙髓牙周病學(xué)雜志;2004年11期
本文編號(hào):2648327
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