盡管種植體骨結(jié)合在臨床實踐中已取得巨大成功，但種植體周圍的軟組織疾病，例如種植體周圍炎，可影響種植體周圍的軟組織和硬組織，最終導(dǎo)致種植體失敗。如何在種植體和牙齦上皮之間形成良好的生物學(xué)封閉，以促進種植體周圍軟組織的有效整合仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。

圖為 PI3K-AKT- CREB3L2 信號軸在牙齦間充質(zhì)干細胞膜片修飾純鈦表面調(diào)控半橋粒形成中的作用機制示意圖(課題組提供)

近日，《牙科研究雜志》發(fā)表浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院楊國利、王瑩團隊的最新研究成果。

通訊作者楊國利教授告訴《中國科學(xué)報》，本研究聚焦于如何建立良好的牙齦上皮附著和生物學(xué)封閉從而提高牙種植體的長期成功率這一科學(xué)問題，創(chuàng)新性探究了干細胞治療在種植體周圍軟組織整合和生物學(xué)封閉形成中的潛在功能以及分子機制，為干細胞治療在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用提供了新的見解和思路。

目前常見的治療策略是改變種植體表面形貌，或者用層黏連蛋白332來源的嵌合肽修飾純鈦表面。雖然體外研究證實這些策略能夠促進上皮細胞粘附，但種植體基臺表面的微溝槽設(shè)計易引起菌斑堆積，從而導(dǎo)致種植體周圍炎癥的發(fā)生；而基臺表面蛋白修飾也存在涂層穩(wěn)定性、降解快速、不良免疫反應(yīng)和價格昂貴等問題。

研究表明間充質(zhì)干細胞移植可以改善種植體周圍牙齦上皮的生物學(xué)封閉性能。因此，研究團隊聯(lián)合干細胞治療和細胞膜片技術(shù)構(gòu)建了軟組織水平的膜片種植體，通過共培養(yǎng)技術(shù)探討干細胞膜片在調(diào)控牙齦上皮細胞半橋粒形成中的綜合作用，并通過高通量測序技術(shù)富集上調(diào)的信號通路和關(guān)鍵靶基因，為干細胞膜片增強種植體周圍上皮封閉形成的分子機制提供科學(xué)依據(jù)。

研究人員發(fā)現(xiàn)牙齦組織來源的干細胞膜片修飾純鈦表面能顯著促進牙齦上皮細胞粘附的數(shù)量和形態(tài)鋪展，并增強半橋粒相關(guān)基因和蛋白的表達水平。半橋粒的形成在增強種植體周圍上皮封閉中起關(guān)鍵作用。

此外，研究人員通過轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)牙齦間充質(zhì)干細胞膜片顯著上調(diào)PI3K/AKT信號通路，通過驗證發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子CREB3L2在牙齦上皮細胞中的表達下調(diào)。用PI3K通路抑制劑LY294002處理后，CREB3L2的基因和蛋白表達水平上調(diào)。進一步的實驗表明，CREB3L2的過表達或敲低可分別顯著抑制或促進半橋粒相關(guān)基因和蛋白的表達。研究證實CREB3L2是PI3K/AKT信號通路下游的轉(zhuǎn)錄因子，并且參與牙齦間充質(zhì)干細胞膜片調(diào)控半橋粒的形成。

該團隊通過建立大鼠早期種植模型，發(fā)現(xiàn)牙齦間充質(zhì)干細胞膜片的體內(nèi)存活時間與牙齦上皮的愈合時間相當，闡明牙齦間充質(zhì)干細胞膜片種植體系統(tǒng)的應(yīng)用可以促進種植體-牙齦上皮界面上半橋粒形成，并減少辣根過氧化物酶在種植體和牙齦上皮之間的滲透距離。同時，牙齦間充質(zhì)干細胞膜片減少了種植體周圍上皮上CREB3L2蛋白表達的長度。

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院為該論文的第一通訊單位。論文的通訊作者還有牙體牙髓科的王瑩副主任醫(yī)師，第一作者為李勇正博士后、張晶副主任醫(yī)師和蔡溫晉博士后。

此研究工作得到了國家自然科學(xué)基金和浙江省科技廳重點研發(fā)項目的資助。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1177/00220345231176520

來源：中國科學(xué)報