一种提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力的方法

本发明涉及干细胞培养，尤其涉及一种提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力的方法。

背景技术：

1、人牙囊干细胞具有干细胞特性，能够在适当的诱导条件下多谱系分化成成骨细胞、成纤维细胞、脂肪细胞和神经元。同时，牙囊干细胞比其他牙源性干细胞具有更强的增殖和分化能力，并发挥更强的免疫调节作用。干细胞治疗已成为组织再生相关研究热点，但如何扩充足够数量的干细胞并进一步促进其骨向分化则成为骨组织再生的关键。

2、piezo1在广泛而多样的机械转导过程中发挥重要作用，并参与很多机械感觉，例如触摸、机械性异常痛(一种临床相关的疼痛形式)和压力感受器反射，以及干细胞分化和调节过程(如骨形成)。piezo1通道与骨重塑有关，piezo1作为机械传感器被发现在牙髓干细胞(dpscs)和牙周韧带干细胞(pdlscs)的生理功能中发挥重要作用。

3、已有文献及科学研究报道牙囊干细胞具有成骨分化特性及免疫调节特性，而piezo1通道与骨调节有密切相关的联系，但尚未有文献将牙囊干细胞与piezo1通道进行结合，探讨通道激活后对牙囊干细胞的成骨诱导作用；已有研究使用yoda1作为piezo1通道的特异性激活剂进行后续研究，但未对yoda1作用于牙源性干细胞的最佳浓度进行相关的探索。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种提高牙囊干细胞增殖、分化能力及成骨能力的方法。其解决了现有技术中存在的不能有效促进牙囊干细胞骨相分化的问题。

2、本发明第一方面，提供一种提高牙囊干细胞增殖、分化能力及成骨能力的方法，在牙囊干细胞培养过程中加入piezo1激动剂；优选地，所述piezo1激动剂包括yoda1。

3、在本发明一实施方式中，包括以下步骤：

4、s1：采用酶消化法和组织块培养法进行牙囊原代培养，并对培养出的第三代牙囊干细胞进行流式细胞分析、成骨及成脂分化能力鉴定；

5、s2：在培养液中接种第三代牙囊干细胞；

6、s3：在培养液中加入piezo1激动剂，进行培养。

7、在本发明一实施方式中，步骤s3中，所述培养时间为5-7天；

8、优选地，所述培养液为含10％fbs的dmem。

9、在一具体实施方式中，将第三代牙囊干细胞接种到培养板上培养，24h后更换含有piezo1激动剂的培养基，piezo1激动剂的浓度包括但不限于0.1μm、0.2μm、0.5μm、1μm或2μm，培养时间包括但不限于1、3、5、7天。

10、在本发明一实施方式中，所述piezo1激动剂的浓度为0.5μm。

11、在本发明一实施方式中，所述分化能力为成骨分化能力和/或成脂分化能力。

12、具体地，步骤s1的方法包括：1)采用了酶消化与组织块相结合的方法，将组织剪成1mm3大小，然后用浓度为2mg/ml的i型胶原酶进行消化，控制消化时间；2)待组织呈流体较透明的团状物后，离心1000rpm/5min，弃去消化液，a-mem培养基重悬洗涤，再次离心1000rpm/5min，弃去上清，吸取疏松的组织，均匀平铺于t25培养瓶中，随后用翻转干涸法进行原代培养，期间每3天添加含10％血清的培养液；3)约一周左右于镜下观察可见细胞从组织边缘爬出，待细胞生长至80％融合后用0.25％胰酶消化，以1:2进行传代培养；4)对培养出的第三代牙囊干细胞进行流式细胞分析、成骨及成脂分化能力鉴定。

13、本发明第二方面，提供一种piezol基因或蛋白作为提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力的靶点中的应用。

14、本发明第三方面，提供一种piezol基因或蛋白作为提高牙囊干细胞成脂分化能力的靶点中的应用。

15、本发明第四方面，提供一种piezo1激动剂在提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力中的应用。

16、本发明第五方面，提供一种piezo1激动剂在调控牙囊干细胞增殖、成骨分化相关基因表达中的应用。

17、在本发明一实施方式中，所述基因包括alp、runx2、bmp2、opn、wnt3a、β-catenin。

18、本发明第四方面，提供一种组合物在在提高牙囊干细胞增殖、分化能力及成骨能力中的应用，所述组合物包括piezo1激动剂。

19、本发明具有以下有益效果：

20、piezo1是机械敏感性离子通道，它在细胞感受外界压力变化、组织器官的生长发育、细胞内环境平衡中发挥着重要作用。本发明发现了牙囊干细胞丰富表达piezo1，激动piezo1后的牙囊干细胞其增殖分化能力及成骨能力增强，并筛出了yoda1的最适浓度，同时公开了yoda1激动的牙囊干细胞的制备方法。这一结果从细胞生物学的角度为激动了piezo1通道的牙囊干细胞应用于各类骨缺损的临床治疗提供了实验支撑，具有良好的实际利用价值。

技术特征：

1.一种提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力的方法，其特征在于：在牙囊干细胞培养过程中加入piezo1激动剂；优选地，所述piezo1激动剂包括yoda1。

2.如权利要求1所述的一种提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力的方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的一种提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力的方法，其特征在于：步骤s3中，所述培养时间为5-7天；

4.如权利要求1所述的一种提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力的方法，其特征在于：所述piezo1激动剂的浓度为0.1-2μm，优选0.5μm。

5.一种piezol基因或蛋白作为提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力的靶点中的应用。

6.一种piezol基因或蛋白作为提高牙囊干细胞成脂分化能力的靶点中的应用。

7.一种piezo1激动剂在提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力中的应用。

8.一种piezo1激动剂在调控牙囊干细胞增殖、成骨分化相关基因表达中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：所述基因包括alp、runx2、bmp2、opn、wnt3a、β-catenin。

10.一种组合物在提高牙囊干细胞增殖、成骨分化能力中的应用，其特征在于：所述组合物包括piezo1激动剂。

技术总结
本发明提供了一种提高牙囊干细胞增殖、分化能力及成骨能力的方法，其特征在于：在牙囊干细胞培养过程中加入Piezo1激动剂；优选地，所述Piezo1激动剂包括Yoda1。本发明从细胞生物学的角度为激动了Piezo1通道的牙囊干细胞应用于各类骨缺损的临床治疗提供了实验支撑，具有良好的实际利用价值。

技术研发人员：何芸,陈俊良,杨彬彬,何贤懿,高亦辰,陶刚,沈洁
受保护的技术使用者：西南医科大学附属口腔医院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25