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目的:牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells, PDLSCs)和牙髓干细胞(dental pulp stem cells, DPSCs)是口腔乃至全身多种组织再生中极有应用前景的两种间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSC).本文从细胞体外增殖与分化潜能、表型及体内组织形成能力等方面比较其生物学特性特点与差异,为其在再生医学领域的应用研究奠定基础.材料和方法:采用双酶消化法分别原代培养人牙髓细胞和牙周膜细胞,STRO-1免疫磁珠分离干细胞,流式细胞仪检测干细胞分选比例,比较两种干细胞集落形成能力,免疫荧光分析细胞表面标记物CD44、CD105、CD29、Vimentin、BSP、CK表达情况.然后将两种干细胞分别进行成骨、成脂及成神经细胞方向分化诱导,通过细胞形态、特异性染色、RT-PCR及Western-blot检测相应特异性基因及蛋白表达等方法分析其横向分化能力.最后,分别将两种干细胞与生物支架材料羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP)复合,异位植入裸鼠皮下,组织学切片及免疫组织化学染色观察两者形成矿化组织情况.结果:采用STRO-1免疫磁珠法从原代培养的细胞中可有效分离PDLSCs和DPSCs;牙周膜细胞中STRO-1+ PDLSCs表达比例为16.96%±0.50%,而牙髓细胞中STRO-1+DPSCs的比例为11.26%±0.40%,两者无显著性差异.但DPSCs的集落形成率(1.16%)显著高于PDLSCs(0.65%)的集落形成率.两种干细胞均表达CD44、CD29、Vimentin及CD105,不表达BSP及CK.两种干细胞体外诱导培养,均可以向成骨、成脂和成神经细胞方向分化,但DPSCs较PDLSCs诱导时间更长.RT-PCR及Western-blot分析结果显示:诱导后两种干细胞均表达成骨细胞表面标志CoLI、OPN、OCN、BSP、成脂细胞表面标志PPAR-γ、LDL及成神经细胞表面特异性标志物GFAP、NSE的mRNA及蛋白.将两种细胞与支架材料HA/TCP复合后植入裸鼠皮下3月,组织学切片显示DPSCs-HA/TCP有片状新生的类牙本质牙髓复合体样结构形成,DSPP免疫组化染色阳性表达.而PDLSCs-HA/TCP组则形成片状或环形成熟骨样结构,其中可见骨陷窝及骨细胞.结论:PDLSCs和DPSCs均表达MSC表面标志分子,具有自我更新和横向分化的生物学特性,但其特性仍有显著不同,DPSCs较PDLSCs自我更新能力更强,但内环境更稳定;体内异位移植两种干细胞均具有较强的组织形成能力,但形成组织组织学表现明显不同.表明这两种干细胞可能在生长发育组织特化形成过程中存在与组织学定位相关的特异性蛋白和基因的差异表达,进一步探寻其特异性指纹识别标志分子是全面认识和有效应用这两种干细胞的必要前提.