一、研究背景
牙髓干细胞,可从乳牙中获得,增殖率高于骨髓间充质干细胞,并可抑制 T 细胞同种异体反应。分泌组(条件培养基)包括可溶性成分和细胞外囊泡(外泌体直径约 30—150 nm)可批量生产。
二、条件培养基对骨组织修复的作用
条件培养基含骨钙素、骨桥蛋白、骨形态发生蛋白、牙本质涎磷蛋白等成骨相关因子;采用 40 个细胞因子抗体阵列检测显示,牙髓干细胞条件培养基中 34 个因子高于检测阈值,提示其作用来自多种因子的累积效应。其作用路径包括:①促成骨,可增强碱性磷酸酶、骨钙素、Runx2 等成骨标志物表达;②抑制破骨,含骨保护素,脱落乳牙干细胞来源者含量为骨髓来源的 2.8 倍;③促血管生成,血管内皮生长因子浓度为(601±50.46)pg/mL,去除后该作用消失;④神经营养,因起源于神经嵴,神经营养因子分泌水平比骨髓和脂肪来源高 3—10 倍,可激活 Runx2、Osterix 参与骨修复;⑤抗炎与免疫调节,白细胞介素 10 高 34 倍、白细胞介素 13 高 63 倍、转化生长因子 β1 高 7 倍,并诱导巨噬细胞由 M1 型向 M2 型极化。
三、外泌体对骨组织修复的作用
外泌体除含部分细胞因子外,还含多种 miRNA:Hsa-miR-29c-5p 上调经典 Wnt 信号通路,Hsa-miR-378a-5p 上调骨形态发生蛋白信号通路,Hsa-miR-10b-5p 上调转化生长因子 β/SMAD2 信号通路,circLPAR1 结合 hsa-miR-31 解除其对成骨的抑制。成骨诱导后的外泌体搭载于阳极氧化钛支架植入大鼠颅骨缺损,骨再生优于未搭载组;外泌体亦可促血管生成并促进巨噬细胞 M2 极化。但炎症状态可改变其成分,慢性牙周炎患牙来源者高表达肿瘤坏死因子 α、核因子 κB 受体活化因子配体,反而促进破骨细胞分化。外泌体可搭载于 PLGA-PEG 微球等材料实现缓释,其中三嵌段共聚物微球可实现 8—12 周缓释。
四、展望
牙髓间充质干细胞分泌组可通过促成骨、抑制破骨、促血管生成、神经营养及抗炎免疫等多路径促进骨修复,并规避了活细胞移植的部分风险,但标准化生产、稳定储存与提高产量仍是临床转化前必须解决的问题。











