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*图源:宾夕法尼亚大学官网 |
好的牙·讯|近日,一项发表于《纳米生物技术杂志》(Journal of Nanobiotechnology)的研究表明,通过优化培养条件获取的人类牙龈间充质干细胞(GMSCs)分泌组(含细胞外囊泡及可溶性蛋白因子),在实验室和大鼠模型中展现出显著的抗炎与组织再生能力。该研究由美国宾夕法尼亚大学牙医学院的研究团队主导,为口腔组织损伤治疗提供了新思路。
研究论文指出,间充质干细胞具有多种生物学特性,包括低免疫原性、定向迁移到受伤/炎症部位的能力、强大的免疫调节与抗炎功能,同时对其他细胞具有抗氧化、促血管生成和抗衰老/抗凋亡作用。
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*图源:Journal of Nanobiotechnology官网 |
研究团队采用自主开发的无外源成分诱导培养体系,将牙龈干细胞转化为类神经嵴干细胞状态(iGMSCs)。RNA测序分析显示,与传统二维培养(2D-GMSCs)相比,iGMSCs中1091个基因表达上调,涉及氧化磷酸化、Wnt/β-连环蛋白和Notch信号通路,且与细胞外囊泡(EVs)及分泌蛋白相关的基因显著富集。
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*图源:Journal of Nanobiotechnology官网 |
实验证实,iGMSCs分泌组的蛋白质总量提升约3倍,细胞外囊泡数量增加10倍(平均粒径153-169纳米)。体外功能测试中,该分泌组显著促进巨噬细胞向抗炎M2型极化(白细胞介素-10分泌增加),并抑制脂多糖诱导的肿瘤坏死因子-α释放。同时,分泌组可上调小鼠成肌细胞(C2C12)和人类骨骼肌干细胞(hSkMuSCs)中肌源性转录因子PAX7和MyoD的表达。
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*图源:Journal of Nanobiotechnology官网 |
在大鼠舌缺损模型中,局部应用含50微克iGMSCs分泌蛋白的纤维蛋白胶(Tisseel)及小肠黏膜下基质(SIS)支架,6周后观察到损伤区角质化组织几乎完全再生,肌层结蛋白表达显著增强,且无纤维化或形态畸形。免疫荧光分析进一步显示,治疗组M2型巨噬细胞(CD68+Arg-1+)浸润增加,促炎性M1型巨噬细胞(CD68+iNOS+)减少。
研究团队指出,分泌组疗法规避了活细胞移植的免疫排斥风险和成本限制,且冻存后仍能保持活性。但该研究仍存在局限:需进一步验证供体年龄、细胞代次对分泌组的影响,明确关键活性成分(如壳多糖酶3样蛋白1、STC1、IL-1受体拮抗剂)的作用机制,并优化临床给药剂量与长期安全性评估。
这项研究获得了美国国立牙科与颅面研究所(NIDCR)等机构的资助,相关技术方案已申请专利保护。研究人员表示,下一步将重点开展分泌组标准化制备工艺的优化和长期安全性评估工作,为未来临床应用奠定基础。
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