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牙周病（periodontal diseases）是人类口腔两大类主要疾病之一,具有发病率高,危害严重的特点。在世界范围内均有较高的患病率,在我国患病率更居于龋病之上。牙周炎会导致牙龈炎症、牙周组织破坏、牙槽骨的吸收、最终导致牙齿脱落。是人群中导致失牙的主要原因。我国是世界上高原面积最大、居住人口最多的国家,高原地区占国土面积的六分之一;而目前,国内外关于高原环境下牙周炎的发病机制研究报道少见。本课题组在前期对高原地区驻地官兵进行了流行病学的调查,结果显示:受调者牙周炎患病率在60%,这种高发病率明显高于平原地区,涉及的原因可能是:高原低氧环境;口腔自洁效果差,利于菌斑形成;牙周微循环障碍,PH值下降等多因素所导致的,这不仅使高原人群成为牙周炎易感人群,同时,也影响了牙周炎患者牙周组织的再生与修复。牙周膜干细胞（periodontal ligamentstem cells,PDLSCs）,一组牙周膜组织来源的间充质干细胞,分离自牙周组织,是牙周组织的主要功能细胞。作为牙周组织炎症中重要的靶细胞及牙周修复的重要种子细胞,对PDLSCs的研究具有重要的临床意义。高原环境空气稀薄、含氧量低,特别高海拔地区的低氧条件下,会导致机体组织不同程度缺氧,而缺氧又是机体最常见的病理生理过程。研究表明:机体对缺氧的反应实本实验观察了载缺氧条件下对体外PDLSCs增殖、克隆、多向分化的生物学效应的影响,同时也研究了所涉及的潜在机制,为高原牙周病的机制研究进一步研究提供实验依据。目的:观察缺氧对体外培养的人牙周膜干细胞（HPDLSCs）增殖、克隆、干细胞标志、多向分化的生物学活性的影响,以及潜在机制的研究。材料和方法:临床收集健康人的第三磨牙牙周膜组织,用连续稀释法分选培养出PDLSCs,经增殖、克隆形成、干细胞标志、成骨性及成脂性等方面对原代培养的HPDLSCs进行鉴定。体外模拟低氧环境,并将PDLSCs分别培养于低氧（5%O2）和正常氧条件（20%O2）,比较不同氧浓度下PDLSCs生物学活性的变化。1.MTT比色法检测低氧对PDLSCs增殖能力的影响。2.细胞计数检测低氧对PDLSCs单克隆的能力。3.ELISA检测低氧对PDLSCs成骨标志ALP活性的影响,实时定量荧光PCR技术检测成脂标志基因PPARγ和LPL的表达,从而评价低氧条件下对PDLSCs成骨、成脂能力的影响。4.在这些研究的基础上,进一步检测了低氧条件下PDLSCs生物学活性变化所涉及的分子信号机制,采用Western Blot检测低氧条件下对PDLSCs p38/MAPK和ERK/MAPK信号的影响;并利用特异性的阻断剂,分别阻断p38或ERK信号后,观察阻断这些信号后对低氧条件下培养的PDLSCs的影响。结果:1.采用有限稀释法从健康人第三磨牙的牙周膜组织中,成功分离培养出PDLSCs,并进行了鉴定。PDLSCs呈典型“梭型”细胞形态,并阳性表达STRO-1、CD44和CD146;具有较强的克隆形成能力以及增殖功能。2.在不同的培养条件下对PDLSCs进行定向诱导,PDLSCs能够具有成骨性分化和成脂向分化的能力。3.PDLSCs可在低氧浓度条件下维持其干细胞标记物表达,包括STRO-1、CD146、CD44和CD45。低氧可增强PDLSCs的克隆形成能力和增殖能力（P<0.01）。低氧组PDLSCs的ALP活性明显高于常氧组（P<0.01）。低氧组中与成脂相关的基因PPARγ和LPL的相对倍数变化明显下调（P<0.01）。低氧条件下能显著上调PDLSCs的p38/MAPK和ERK1/2的磷酸化水平。此外,低氧条件下,无论单独还是联合运用P38抑制剂和ERK抑制剂,都会显著抑制PDLSCs增殖和克隆形成能力;单独运用P38抑制剂会显著抑制ALP,PPARγ和LPL的表达,单独应用ERK抑制剂显著刺激了ALP,PPARγ和LPL的表达,然而,二者联合运用却显著上调了ALP,PPARγ和LPL的表达。结论:PDLSCs在低氧条件下可以维持其自我更新能力,包括克隆和增殖能力。但是低氧条件下PDLSCs的成骨分化潜能和成脂分化潜会受到明显的抑制。而这一变化同时涉及到了p38/MAPK和ERK/MAPK通路,在低氧条件下PDLSCs增殖和分化等功能起着重要的调控作用。