小鼠牙乳頭細(xì)胞提取物的應(yīng)用！
小楊 / 2019-11-19 09:11:37
一、背景
小鼠牙乳頭細(xì)胞提取物是從小鼠原代牙乳頭細(xì)胞提取的，小鼠原代牙乳頭細(xì)胞從正常小鼠牙組織制備。小鼠牙乳頭細(xì)胞提取物可以直接用于基因克隆，表達(dá)圖譜分析以及各種分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究。小鼠牙乳頭細(xì)胞分離自牙乳頭組織；牙乳頭細(xì)胞來源于外胚間充質(zhì)，具有多向分化潛能，是體內(nèi)唯一分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞的前體細(xì)胞，該細(xì)胞在牙發(fā)育和牙體牙髓損傷修復(fù)過程中起重要作用。
二、生理功能
牙乳頭與成釉器之間由一層基底膜分隔，大量細(xì)小的不規(guī)則纖維進(jìn)入基底膜處形成無細(xì)胞帶，最早分泌的釉質(zhì)基質(zhì)將在此凝聚。牙乳頭細(xì)胞為未分化間充質(zhì)細(xì)胞，具有所有常見的細(xì)胞器，有少量微細(xì)的膠原纖維分散在細(xì)胞外間隙。在鐘狀期牙胚，成釉器凹陷部包圍的外胚間充質(zhì)組織增多，并出現(xiàn)細(xì)胞的分化。在內(nèi)釉上皮的誘導(dǎo)下，牙乳頭外層細(xì)胞分化為高柱狀的成牙本質(zhì)細(xì)胞（odontoblast）。這些細(xì)胞在切緣或牙尖部為柱狀，在牙頸部細(xì)胞尚未分化成熟，為立方狀。隨著成熟的成牙本質(zhì)細(xì)胞不斷分泌牙本質(zhì)，相應(yīng)部位的牙乳頭逐漸成熟，其內(nèi)部細(xì)胞出現(xiàn)分化，并伴有血管和神經(jīng)的長入。
牙乳頭在牙發(fā)育起始中發(fā)揮著重要作用，小鼠實(shí)驗(yàn)表明，在胚胎第12天后，外胚間充質(zhì)在牙板上皮誘導(dǎo)下獲得牙發(fā)育起始的能力，此后牙乳頭在牙胚發(fā)育中發(fā)揮主導(dǎo)作用，并具有誘導(dǎo)非牙源性上皮成牙的能力，例如將小鼠胚胎發(fā)育第14～15天時(shí)的牙乳頭與足底上皮結(jié)合后能夠在皮膚組織中形成牙。
此外，牙乳頭還是決定牙形態(tài)（切牙、尖牙和磨牙）的重要因素。最初，牙形態(tài)由牙胚上皮決定，將小鼠胚胎第10天至14天的磨牙上皮與切牙間充質(zhì)結(jié)合，將形成磨牙；而切牙上皮與磨牙間充質(zhì)結(jié)合將形成切牙。但是到了牙發(fā)育起始后期，牙形態(tài)的決定作用將轉(zhuǎn)移至外胚間充質(zhì)。將小鼠胚胎第14天的切牙成釉器與磨牙的牙乳頭重新組合，結(jié)果形成磨牙；與此相反，切牙的牙乳頭與磨牙成釉器重新組合，結(jié)果形成切牙。
三、應(yīng)用
用于骨形成蛋白4在小鼠牙胚形態(tài)發(fā)生初期表達(dá)和作用的研究。
骨形成蛋白4（BMP-4）是TGF-β超家族成員。作為一種重要的生長因子和信號(hào)分子，BMP-4與許多器官如骨、肝、心臟、眼、四肢等發(fā)育關(guān)系密切。在牙齒發(fā)育過程中，BMP-4廣泛表達(dá)并發(fā)揮了重要作用。牙胚形態(tài)發(fā)生初期是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)變期，此期牙源性上皮在生牙信號(hào)的刺激下增殖并向間充質(zhì)內(nèi)延伸，發(fā)育為牙齒的雛形----牙蕾。小鼠下頜弓體外培養(yǎng)模型的建立及牙胚發(fā)育在該模型中的動(dòng)態(tài)觀察首先，探索小鼠下頜弓體外培養(yǎng)的可行性和條件。分離11dpc胎鼠的下頜弓，在含有950mL／L空氣、50mL／L CO2的37℃培養(yǎng)箱中用無血清BGJb培養(yǎng)液培養(yǎng)。小鼠下頜弓在體外生長良好。培養(yǎng)過程中肉眼可見下頒弓體積稍變大，下頜弓中央背側(cè)舌生成，使下頜弓由培養(yǎng)開始時(shí)的兩個(gè)下頒突組成變?yōu)橛扇齻€(gè)突起組成。連續(xù)培養(yǎng)11d后，進(jìn)行組織學(xué)染色，顯微鏡下觀察下頜弓發(fā)育情況。
結(jié)果顯示：牙胚發(fā)育進(jìn)入帽狀期，成釉器、牙乳頭和牙囊形成；下頜軟骨位于下頜突中央，在下頜軟骨背外側(cè)，大量成骨細(xì)胞聚集并有部分骨基質(zhì)形成；下頜弓中央背側(cè)舌形成，舌背表面有乳頭樣突起；下頜弓表面上皮由培養(yǎng)前的單層扁平上皮發(fā)育為為復(fù)層鱗狀上皮，少部分下頜弓表面有角化物堆積。小鼠下頜弓體外培養(yǎng)模型建立成功，為研究下頜軟骨／下頷骨、舌、牙齒等結(jié)構(gòu)的發(fā)育提供了良好的研究模型。其次在已建立的小鼠下頷弓體外培養(yǎng)模型中，觀察牙胚形態(tài)發(fā)生過程。培養(yǎng)開始時(shí)，牙胚形態(tài)發(fā)生尚未開始。培養(yǎng)3d后，在下頜弓顱側(cè)未來磨牙區(qū)，上皮增厚突入間充質(zhì)內(nèi)，牙胚形態(tài)發(fā)生開始。培養(yǎng)7d后，牙胚發(fā)育進(jìn)入蕾狀期，由3－6層細(xì)胞組成的上皮條索延伸到間充質(zhì)內(nèi)，末端膨大，牙蕾周圍間充質(zhì)細(xì)胞密集。培養(yǎng)11d后，牙胚發(fā)育進(jìn)入帽狀期，成釉器由內(nèi)釉上皮、星網(wǎng)層和外釉上皮組成，成釉器下方間充質(zhì)細(xì)胞密集形成牙乳頭，牙胚外有牙囊包繞。在該模型中動(dòng)態(tài)的觀察到了牙胚形態(tài)發(fā)生過程，表明該模型可以用于研究牙胚形態(tài)學(xué)發(fā)生的分子機(jī)制。
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