人牙齿干细胞（dental stem cells， DSC）可分为牙齿上皮干细胞（Dental epithelial stem cells）和牙齿间充质干细胞（Dental mesenchymal stem cells）两类。胚胎口腔上皮诱导牙形成（odontogenesis）。牙釉质是由牙齿成釉细胞（ameloblastst）形成的，而牙齿成釉细胞是由牙齿上皮干细胞产生的。在牙形成中发挥作用的细胞当中，牙齿上皮干细胞是唯一具有外胚层起源的细胞。牙齿上皮干细胞的来源是位于牙根尖上皮中的根尖蕾细胞（apical bud cells， ABC），它们导致牙釉质持续产生。除了具有外胚层起源的牙齿上皮干细胞之外，参与牙形成的所有干细胞具有间充质起源。
牙齿间充质干细胞包括牙髓干细胞（dental pulp stem cells， DPSC）、人脱落乳牙干细胞（stem cells of human exfoliated deciduous teeth， SHED）、牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cells， PDLSC）、牙滤泡干细胞（dental follicle stem cells， DFSC）、牙根尖乳头干细胞（stem cells of the dental apical papilla， SCAP）。 在此，小编针对牙周膜干细胞最新研究进展进行一番梳理，以飨读者。
1.Sci Rep：研究揭示人牙周膜干细胞对IFN-γ和TLR激动剂的反应doi：10.1038/s41598-017-12480-7
本研究中，研究人员探究了人牙周膜干细胞（hPDLSCs）对干扰素-γ（IFN-γ）和toll样受体（TLR）激动剂同时刺激的反应。探究了吲哚胺-2，3-双加氧酶-1（IDO-1）、白介素（IL）-6、IL-8和单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）的表达。
结果显示，基因和蛋白质水平IDO-1的表达因IFN-γ刺激而上调。TLR2激动剂Pam3CSK4诱导IDO-1的基因表达，但对蛋白的表达并没有影响。Pam3CSK4进一步增强IFN-γ诱导的IDO-1蛋白的表达。TLR-4激动剂大肠杆菌LPS对IFN-γ诱导的IDO-1蛋白的表达无明显影响。由TLR激动剂可诱导IL-6、IL-8和MCP-1的产生。TLR激动剂诱导这些蛋白的产生不受IFN-γ的影响。
总之，该研究结果表明，hPDLSCs中IFN-γ和TLR2应答之间具有潜在的相互作用，可能参与调节炎性疾病中的免疫应答，特别是牙周炎。
2.Sci Rep：CXCL12可显著增强牙周膜干细胞的血管发生doi：10.1038/s41598-017-10971-1
牙周膜干细胞（PDLSCs）是成人间质干细胞（MSC）的主要来源，对组织工程中发挥巨大作用，如促进血管生成和骨再生。据研究报道，CXCL12参与伤口部位的MSC的募集和移植。然而，CXCL12是否可增强PDLSCs的血管发生目前则并不明确。
在本实验中，研究人员使用CXCL12转导PDLSCs，并通过体外和体内研究评估CXCL12修饰的PDLSCs的血管生成的潜力。结果表明，CXCL12过表达可显著刺激PDLSCs中bFGF、VEGF、SCF和PLGF的基因和蛋白表达；CXCL12基因修饰的PDLSCs可形成较长的毛细血管样结构；此外，用CXCL12转导的PDLSCs体内移植发现可显著促进颅骨缺损大鼠模型中的骨组织修复和血管生成。
总之，该研究结果证实，CXCL12可以增强PDLSCs的血管生成能力，这对于骨组织的修复和再生是至关重要的。
3.Theranostics：金纳米粒子的大小可影响人牙周膜祖细胞的成骨分化doi：10.7150/thno.17252
据报道，金纳米颗粒（AuNPs）可以促进间充质干细胞和成骨细胞的成骨分化，但其对人牙周膜祖细胞（PDLPs）的影响知之甚少。
在本研究中，研究人员评估了各种直径（5，13和45 nm）的AuNPs对PDLPs成骨分化的影响，并探讨了其潜在的机制。
结果显示，5 nm AuNPs降低了碱性磷酸酶活性，矿化结节形成和成骨基因表达，而13 nm和45 nm AuNPs增加了这些成骨标记的表达。与13 nm相比，45 nm AuNPs促进成骨分化更有效。同时，13 nm和45 nm AuNPs上调了自噬作用，但是5 nm AuNPs则会阻断自噬，这与其对成骨分化的影响相对应，并表明自噬可能参与该过程。此外，由45nm AuNPs引起的骨形成可能被自噬抑制剂（3-甲基腺嘌呤和氯喹）逆转。
4.J Periodontol：BMP-2/7促进牙槽骨再生的非手术基因转移疗法doi：10.1902/jop.2017.170328
牙槽骨是保证牙齿固位极其重要的组织；然而，一旦牙槽骨缺失，它可能无法自然再生。目前，临床通常应用骨移植物或人造骨来实施牙槽骨再生疗法。然而，此类疗法需要开展外科手术治疗，存在一定的风险，特别是对年长患者而言。因此，研发非手术性的牙槽骨再生技术就显得十分必要。众所周知，骨膜和牙周膜中存在干细胞，它可以诱导分化为成骨细胞。在这篇研究中，作者推测：通过电穿孔的方法在体内移植骨形成蛋白（BMP）-2/7至牙周组织中，以此可以诱导外源性的BMP产物，进而诱导牙周组织中的干细胞分化为成骨细胞，促进新生牙槽骨的产生。 研究将BMP-2/7基因的表达载体通过电穿孔的方法导入大鼠上颌第一磨牙牙周组织的目标位置。
结果显示，在牙周组织的目标区域检测到BMP-2/7的表达，并且在基因转移后5天发现有新生的牙槽骨组织增长。在第7天，新生的牙槽骨组织与最初的骨组织相连接。并且，在BMP2/7基因转移后，牙槽骨的矿物质沉积率要比lacZ基因转移做对照的牙槽骨明显增高。
5.J Periodontal Res：牙周韧带内骨髓来源细胞通过基质细胞衍生因子/趋化因子受体4型生物轴募集doi：10.1111/jre.12433
目的：牙周韧带（PDL）是位于牙槽骨和牙根表面牙骨质之间的非矿化结缔组织，在牙齿功能中起重要作用。 PDL储备有能分化为多种类型细胞的多能干细胞。然而，除了其起源之外，这些干细胞的来源尚不清楚。
材料与方法：为了阐明PDL中骨髓（BM）来源干细胞的募集，将表达绿色荧光蛋白（GFP）的骨髓细胞移植到免疫缺陷大鼠的股骨BM中，并分析PDL中干细胞标记物在体内的分布和表达。为了评估BM来源干细胞对PDL的功能意义，进行了牙齿再植，并分析了基质细胞衍生因子（SDF）-1的表达，这是间充质干细胞增殖的关键趋化信号。为了证实BM来源细胞迁移到PDL的SDF-1依赖性，制备了PDL条件培养基（CM），并使用细胞迁移培养系统分析了BM来源细胞的迁移。
结果：细胞移植后4周，在PDL中检测到GFP阳性细胞，其中一些干细胞标志物（即CD29，SSEA4和aSMA）也呈阳性。牙齿再植后7天，PDL中GFP和SDF-1阳性细胞显着增加。同时，外周血中SDF-1的浓度和成纤维细胞的集落形成单位数也增加。 BM来源细胞的迁移在PDL-CM中增加，并被CXC趋化因子受体4型（CXCR4）--SDF-1受体抑制剂抑制。
6.Sci Rep：蛇床子素或是治疗牙周炎的一种有效药物doi：10.1038/s41598-017-05762-7
炎性微环境可导致来源于牙周炎组织的牙周膜干细胞（P-PDLSCs）表观遗传修饰的变化，导致有缺陷的成骨细胞分化。现在亟需探讨可修复P-PDLSCs再生能力相关的表观遗传的治疗方法。
Osthole，一种从中药中提取的小分子化合物，可促进健康的PDLSCs成骨细胞分化及细胞板的形成。然而，蛇床子素是否可同样影响P-PDLSCs，以及其促进作用的机制仍然是未知的。
本研究旨在确定Osthole是否可以通过表观遗传修饰修复P-PDLSCs成骨细胞分化的缺陷。结果发现，10−7 mol/L蛇床子素是促进P-PDLSCs增殖和成骨分化的最佳浓度。理论上，此研究还发现，蛇床子素上调MOZ和MORF，以及组蛋白乙酰基转移酶，尤其是H3K9和H3K14，这些是P-PDLSCs成骨分化的关键调节因子。
此外，蛇床子素治疗可改善牙周炎动物模型中细胞板的形成和增强P-PDLSCs的骨形成。该研究表明，蛇床子素可通过调控表观遗传修饰用于治疗牙周炎。
7。研究发现高糖环境中miR-31抑制PDLSCs成骨分化的机制
论文来源：Lei Zhen， Xuewei Jiang， et al。，MiR-31 is involved in the high glucose-suppressed osteogenic differentiation of human periodontalligament stem cells by targeting Satb2。 Am J Transl Res。 2017； 9（5）： 2384–2393。
糖尿病是一种慢性代谢性疾病，影响骨重塑。越来越多的证据表明，miRNAs与干细胞的成骨分化有关。然而，糖尿病引起的HG条件与牙周膜干细胞（PDLSCs）成骨分化能力受损之间潜在的联系机制仍不清楚。
在这项研究中，研究人员发现，糖尿病小鼠牙周韧带中miR-31的水平升高则会表现出更大程度的骨丧失。在体外，高糖环境中，miR-31的高表达与PDLSCs成骨细胞分化能力受损相关。此外，miR-31抑制剂可增加矿化骨基质的形成，并提高Runx2，OCN和OSX的表达，mRNA和蛋白水平均是如此。然而，高糖环境中使用miR-31预处理PDLSCs可减少骨基质的形成，并降低RUNX2、OSX和OCN的表达水平。
此外，研究已确定Satb2是miR-31的靶向区域，可直接结合到其3’端非编码区。为了进一步阐明Satb2在miR-31介导的成骨分化中的作用，使用细胞转染Satb2 siRNA和miR-31RNA抑制剂转染PDLSCs。结果表明，Satb2 siRNA抑制HG环境中PDLSCs的成骨分化，而miR-31RNA抑制剂可逆转Satb2 siRNA转染PDLSCs成骨分化的抑制。
8.Int J Mol Sci：过度氧化应激下Nrf2可抑制PDLSCs的凋亡doi：10.3390/ijms18051076
本研究旨在分析在牙周炎的氧化微环境中Nrf2介导的牙周膜干细胞抗凋亡（PDLSCs）的机制。
使用H2O2治疗PDLSCs创建氧化应激模型。采用实时PCR，Western印迹法、TUNEL染色、荧光分析法和传递遗传学来确定氧化应激和细胞凋亡的程度以及转录因子NF-E2相关因子2（Nrf2）的功能。
结果表明，H2O2处理后，氧化应激的作用十分明显，活性氧和丙二醛（MDA）的水平升高。暴露与H2O2后，氧化分子改变，与此一致的是Nrf2信号激活，其下游效应——血红素氧合酶-1（HO-1），NAD（P）H：醌氧化还原酶1（NQO1）和γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γGCS）增加。此外，除了Bcl-2下调后，通过Caspase-9、Caspase-3、Bax和c-Fos的水平表达上调氧化应激水平逐步增加，凋亡的水平也跟着逐渐增加。
然而， caspase-8的水平并没有改变。抗氧化作用增强并不能减少细胞凋亡的发生。此外，Nrf2的表达有效地提高抗氧化水平和细胞的增殖。同时，过表达可有效地抑制TUNEL染色，降低Caspase-9，Caspase-3的分子水平，Bax和c-fos基因，但caspase-8的水平并不受影响。相反， Nrf2沉默则表现出了相反的效果。
9.J Endod：Piezo通道在超声刺激的牙齿干细胞中的作用研究doi：10.1016/j.joen.2017.02.022
Piezo1和Piezo2是机械感应膜离子通道。研究者推测：在牙齿细胞中，Piezo蛋白对超声相关的机械信号转导以及下游胞外信号调节激酶（MAPK）信号的激活都可能起到一定的作用。这篇研究分别向牙髓干细胞（DPSCs）和牙周膜干细胞（PDLSCs）施加低强度的脉冲超声（LIPUS）刺激，检测Piezo通道的表达和作用。
细胞增殖情况通过溴脱氧尿苷掺入进行评估。Western blot检测增殖细胞核抗原以及转录因子c-fos和c-jun的蛋白表达变化。细胞施加LIPUS刺激后，酶联免疫吸附测定法和western blot检测MAPK活性。细胞施加Piezo离子通道阻断剂-钌红（RR）刺激，检测Piezo蛋白在LIPUS刺激的细胞增殖和MAPK信号中的功能和作用。
Western blot结果显示，在2种细胞中均存在Piezo1和Piezo2的表达。施加LIPUS刺激的24 h后，DPSCs中Piezo蛋白的表达水平显著上调，而在PDLSCs中未观察到Piezo的明显变化。施加RR刺激显著抑制了LIPUS诱导的DPSCs增殖，而非PDLSCs。在施加LIPUS刺激后的24 h内，DPSCs中胞外信号相关激酶（ERK）1/2 MAPK信号处于持续的激活状态，而在PDLSCs中，磷酸化的c-Jun氨基末端激酶和p38胞外信号调节激酶MAPK的表达上调明显。RR在2种牙齿细胞类型中均可以影响MAPK信号活性，并且对ERK1/2/MAPK磷酸化水平的作用最为突出；而RR在DPSCs内对LIPUS诱导的ERK1/2活性增强起到明显的抑制作用表明，LIPUS刺激DPSCs的增殖涉及Piezo所介导的ERK1/2/MAPK信号调控。
10.J Endod：GuttaFlow Bioseal， GuttaFlow2， MTA Fillapex和AH Plus对人牙周膜干细胞的毒性研究doi：10.1016/j.joen.2017.01.001
这篇研究的目的是为了在体外评估根管封闭剂（GuttaFlow Bioseal， GuttaFlow2， MTA Fillapex和AH Plus）对人牙周膜干细胞（hPDLSCs）的细胞毒性差异。研究选择AH Plus作为对照，与其它新近的根管封闭剂做比较，观察材料对细胞活力和黏附的影响。
研究所用到的生物学检测是在体外培养的hPDLSCs上实施。细胞活力是用每种根管封闭剂的洗脱物进行检测。为了确定不同根管封闭剂对细胞形态和黏附的影响，hPDLSCs直接培养在材料表面，并通过扫描电镜观察。封闭剂的化学成分使用energy-dispersive x-ray进行检测，洗脱物通过电感耦合等离子体质谱法进行分析。结果使用方差分析和T检验进行统计学分析（P < .05）。
结果显示，培养24 h后，GuttaFlow Bioseal和GuttaFlow 2的细胞活性要明显优于MTA Fillapex和AH Plus。培养168 h后，GuttaFlow Bioseal和GuttaFlow 2分别展现出较高和中等水平的细胞活性，而AH Plus和MTA Fillapex则表现出较低的细胞活性比率（P < .001）。最终，通过扫描电镜可以更加清楚的观察到细胞的增殖、伸展和黏附程度，特别是GuttaFlow Bioseal，要优于其他根管封闭剂。
