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誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研究*

2014-01-22 10:39王飛翔賀慧霞
關(guān)鍵詞:牙髓纖維細(xì)胞來源

王飛翔 賀慧霞

誘導(dǎo)性多潛能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells, iPSC)是Yamanaka 等[1]率先通過逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo), 將Oct3/ 4、Sox2、Klf4 和c-Myc 基因(這4 個基因又稱為Yamanaka 因子)轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細(xì)胞, 誘導(dǎo)其發(fā)生重編程后得到的、與胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cells, ESC)相似的多能干細(xì)胞?;趇PSC 的細(xì)胞替代治療不僅可避免ESC來源有限、免疫原性和倫理性這些關(guān)鍵問題, 而且可為多種疑難疾病的個體化治療帶來新的希望,具有深遠(yuǎn)的科學(xué)價(jià)值和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。目前關(guān)于iPSC 獲取的方法、誘導(dǎo)效率、安全性等正不斷完善,iPSC 研究在口腔領(lǐng)域也有較大進(jìn)展。本文主要就iPSC 技術(shù)的發(fā)展、口腔組織來源的iPSC 及iPSC 用于口腔組織再生的研究進(jìn)展做一綜述。

1. iPSC技術(shù)的發(fā)展

從iPSC 技術(shù)誕生以來,一直面臨著誘導(dǎo)率低,自身安全性不足等問題,目前主要通過選擇不同組織來源的細(xì)胞、改變培養(yǎng)條件及誘導(dǎo)方法、減少轉(zhuǎn)錄因子和改進(jìn)載體系統(tǒng)等方法來提高iPSC 的誘導(dǎo)率和安全性。

2. 誘導(dǎo)效率方面的發(fā)展

2.1 種子細(xì)胞來源的選擇 不同組織來源的成體細(xì)胞誘導(dǎo)為iPSC 的誘導(dǎo)率不同。最初的皮膚成纖維細(xì)胞的誘導(dǎo)率僅0.01%[1]。Sun N 等[2]研究發(fā)現(xiàn)脂肪組織來源的干細(xì)胞重編程為iPSC,其誘導(dǎo)率可達(dá)0.2%;羊水來源的細(xì)胞誘導(dǎo)為iPSC 的誘導(dǎo)率可達(dá)0.5%[3],臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞iPSC 誘導(dǎo)率可達(dá)2.5%-3%[4]。另外,相對于已分化的成體細(xì)胞,干細(xì)胞分化為iPSC 更加容易,而且誘導(dǎo)率較高。但轉(zhuǎn)化效率越高的細(xì)胞,越難獲得。

2.2 改變培養(yǎng)環(huán)境及改進(jìn)誘導(dǎo)方法 培養(yǎng)環(huán)境的氧濃度對iPSC 的誘導(dǎo)效率也有影響。Yoshida Y 等[5]發(fā)現(xiàn)把iPSC 培養(yǎng)環(huán)境的氧濃度使通常的21%降到5%,iPSC 的生成效率可提高至原來的2.5-4.2 倍。Ban 等[6]利用仙臺病毒(Sendai virus)載體,可以使臍帶血細(xì)胞重編程為iPSC 的誘導(dǎo)率提高0.01%;YU 等[7]使用oriP/ EBNA1 載體重編程體細(xì)胞,誘導(dǎo)率可達(dá)1%。另外,添加小分子化學(xué)物質(zhì)也可以提高誘導(dǎo)率。Esteban 等[8]研究發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)過程中添加維生素C,可使誘導(dǎo)率提高至6.2%;Huangfu 等[9]發(fā)現(xiàn)DNA 甲基化和組蛋白去乙?;敢种苿┛商岣咧鼐幊绦剩绕涫潜焖徕c組蛋白去乙?;敢种苿墒怪鼐幊绦侍岣?00 多倍。而Hong 等[10]去除c-Myc 基因后用siRNA 阻斷P53 基因通路,發(fā)現(xiàn)也可將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為iPSC 的成功率提高至10%左右。

3. 安全性方面的發(fā)展

3.1 減少轉(zhuǎn)錄因子數(shù)量 對大多數(shù)體細(xì)胞進(jìn)行重編程時(shí),一般會需要Oct4 及Sox2 兩個轉(zhuǎn)錄因子,或至少需要Oct4 這一因子。不同的因子組合對不同細(xì)胞的重編程效果不同,可根據(jù)供體細(xì)胞種類及其相應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)水平靈活選擇。如小鼠的神經(jīng)干細(xì)胞和神經(jīng)前體細(xì)胞,其本身高表達(dá)Sox2 和c-Myc,因此只用Oct4 和Klf4 兩種轉(zhuǎn)錄因子,甚至只用Oct4 一個轉(zhuǎn)錄因子就可將其重編程為iPSC。這無疑提高了iPSC 的安全性,因c-Myc 基因有致癌性,所以在構(gòu)建iPSC 時(shí)應(yīng)盡量避免使用。

3.2 載體系統(tǒng)的改進(jìn) 目前使用的載體系統(tǒng)主要有逆轉(zhuǎn)錄病毒載體、慢病毒載體、腺病毒載體、質(zhì)粒載體、脂質(zhì)體載體和非整合型附著體載體等。早期的iPSC 誘導(dǎo)主要采用逆轉(zhuǎn)錄病毒或慢病毒等載體,病毒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因方式可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)基因穩(wěn)定表達(dá),但病毒載體存在整合入宿主細(xì)胞基因組并導(dǎo)致腫瘤的問題,因此其安全性難以滿足需要。腺病毒載體整合進(jìn)細(xì)胞基因組中的可能性較小,易于獲得無毒害副作用的或無病毒載體整合的iPSC,但誘導(dǎo)效率較逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒方法低得多。Okita 等[11]使用質(zhì)粒載體,通過一個多順反子載體上的Oct4、Klf4、Sox2 及一個單獨(dú)質(zhì)粒上的c-Myc,反復(fù)轉(zhuǎn)染小鼠胚胎成纖維細(xì)胞獲得iPSC,完全避免了使用病毒載體。Okita 等[11]還通過脂質(zhì)體介導(dǎo)Yamanaka 因子獲得沒有外源基因插入的iPSC,但這種方法需反復(fù)轉(zhuǎn)染細(xì)胞且重編程效率很低,且不能完全避免表達(dá)載體整合入基因組中。Yu[7]等使用oriP/EBNA1 兩個元件的非整合型附著體載體攜帶Oct4、Sox2、Nanog、Lin28,將人成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)為iPSC。載體系統(tǒng)的不斷改進(jìn)雖然一定程度上提高了iPSC 的安全性,但與此同時(shí)細(xì)胞重編程效率也隨之降低。所以,如何在提高iPSC 安全性的同時(shí)也提高誘導(dǎo)效率是一個重要問題。

4. 口腔組織來源的iPSC及在全身疾病中的應(yīng)用

4.1 牙齦來源的iPSC 牙齦是一種較容易獲得的組織,一般的牙科治療中常有切除牙齦,如果能將在牙齦中獲取的細(xì)胞成功誘導(dǎo)成iPSC,這將避免患者因取皮膚等組織引起的額外創(chuàng)傷。2010年,Yatani 等[12]通過引入4 個轉(zhuǎn)錄因子Oct3/ 4、Sox2、Klf4、c-Myc 或3 個因子Oct3/ 4、Sox2、Klf4 成功將成年野生型小鼠牙齦成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)為iPSC[4 基因誘導(dǎo)的iPSC(GF-iPS-4F),3 基因誘導(dǎo)的iPSC(GF-iPS-3F)]。這些細(xì)胞表現(xiàn)出與ESC 相似的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生長特性,且表達(dá)ESC 的標(biāo)志基因,畸胎瘤形成實(shí)驗(yàn)顯示iPSC 可分化為所有三胚胎層來源細(xì)胞。研究還發(fā)現(xiàn)GF-iPS-4F 細(xì)胞的重組效率比鼠尾尖成纖維細(xì)胞高7 倍,而GF-iPS-3F 細(xì)胞重組過程相對時(shí)間較長、效率較低,但其在DNA 甲基化狀態(tài)和基因表達(dá)方面更接近于ESC。這些結(jié)果表明,從牙齦組織中獲得的牙齦成纖維細(xì)胞可重編程后轉(zhuǎn)化為iPSC,這給細(xì)胞重編程和多能性的基礎(chǔ)研究及將來的臨床應(yīng)用提供了可靠的細(xì)胞來源。

4.2 牙髓來源的iPSC 牙髓組織來源豐富易于獲得。智齒牙髓細(xì)胞中含有豐富的牙髓干細(xì)胞,Takeda[13]從180 多個年輕患者的智齒中分離獲得牙髓細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)這些牙髓細(xì)胞增殖能力強(qiáng),易于培養(yǎng)且可長時(shí)間保存。Tamaoki 等[14]利用6 個不同發(fā)育階段的牙髓細(xì)胞系,通過逆轉(zhuǎn)錄病毒載體將Oct3/ 4, Sox2, Klf4, c-Myc 導(dǎo) 入 細(xì) 胞 系 誘 導(dǎo)iPSC 生成,并以人皮膚成纖維細(xì)胞(human dermal fibroblast HDF)為對照。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在6組牙髓細(xì)胞系中,有5 組均可被誘導(dǎo)為iPSC,且誘導(dǎo)效率明顯高于對照組,而另一組未能成功誘導(dǎo)的細(xì)胞系來源于年齡最大的捐獻(xiàn)者(24 歲,男性,牙根已發(fā)育完全);此外,同法只導(dǎo)入Oct3/ 4,Sox2, Klf4 三個轉(zhuǎn)錄基因也成功將牙髓細(xì)胞誘導(dǎo)為iPSC ,只是3 基因誘導(dǎo)效率低于4 基因,免疫染色、RT-PCR 等技術(shù)顯示兩者在表達(dá)人胚胎干細(xì)胞特定標(biāo)志物等方面均無差異,而且3 基因誘導(dǎo)方案由于避免啟用了c-Myc 這個致癌基因,在細(xì)胞安全性方面可能更有優(yōu)勢。此外,Beltr?o-Braga PC 等[15]誘導(dǎo)人牙髓干細(xì)胞(human dental pulp stem cells,hDPSCs)也成功獲得iPSC。且hDPSCs 誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化為iPSC,重編程速度快,獲得的細(xì)胞具有類似ESC 的形態(tài)結(jié)構(gòu),可表達(dá)多能性標(biāo)志物且有正常穩(wěn)定的染色體組型,體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)均證明了其多能性特征。這表明hDPSCs 來源的iPSCs 也可為未來的細(xì)胞治療提供穩(wěn)定可靠的細(xì)胞體系。

4.3 牙周膜細(xì)胞誘導(dǎo)的iPSC 牙周膜(PDL)成纖維細(xì)胞是一種多潛能細(xì)胞,參與牙周膜的自我更新和牙周組織的再生。因此,相比于牙齦成纖維細(xì)胞和牙髓細(xì)胞,牙周膜成纖維細(xì)胞更具其獨(dú)特性,這被認(rèn)為其或許更適于重編程為iPSC。2011年,Wada N 等[16]利用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)Yamanaka 因子,首次將牙周膜成纖維細(xì)胞重編程為iPSC。通過實(shí)時(shí)RT-PCR 基因檢測、組織學(xué)觀察形成畸胎瘤的能力結(jié)果表明:誘導(dǎo)出的iPSC表達(dá)人ESC 相關(guān)表面抗原SSEA3、SSEA4、GCTM-2、TG30 (CD9)、Tra-1-60 和人ESC 標(biāo)志基因Oct4、Nanog 和Gdf3。體外研究顯示誘導(dǎo)的iPSC 可表達(dá)三胚層相關(guān)基因。與之不同的是2012 年Nomura Y 等[17]采用Nanog、Lin28 代替c-Myc 基因,同樣利用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體將Oct3/ 4、Sox2、Nanog、Klf4、Lin28 五因子導(dǎo)入人牙周膜成纖維細(xì)胞(human periodontal ligament fibroblasts,HPDLFs)中,1 個月后,篩選出具ESC 樣的細(xì)胞群落,經(jīng)細(xì)胞STR 鑒定證實(shí)這些細(xì)胞 是 誘 導(dǎo) 得 到 的 iPSC (HPDL-iPSC)。 經(jīng)RT-PCR 檢測HPDL-iPSC 能夠表達(dá)多能性標(biāo)志基 因Oct3/ 4、 Sox2、 DPP4A、 Nanog、 Klf4、c-Myc 和Lin28,而HPDLFs 只表達(dá)其中部分多能性基因,且Oct3/ 4、Nanog、Klf4 的表達(dá)水平低于HPDL-iPSC,而c-Myc 的表達(dá)水平高于HPDL-iPSC,進(jìn)一步免疫印跡法、ALP 活性分析、免疫熒光染色等技術(shù)證實(shí)這些基因的表達(dá)和HPDL-iPSC 可分化為成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞的潛能,小鼠形成畸胎瘤實(shí)驗(yàn)也表明其具有多向分化的潛能。這些結(jié)果表明HPDL-iPSC 的多能性,且說明HPDL-iPSC 具有良好的安全性。此外,在Nomura Y 等[17]的研究發(fā)現(xiàn)人牙周膜成纖維細(xì)胞的重編程效率達(dá)0.025%,相比于牙髓細(xì)胞(0.002-0.06%[14])和間充質(zhì)細(xì)胞的重編程效率( 0.0026-0.0032%[18]),其更易誘導(dǎo)形成iPSC。以上結(jié)果表明牙周膜成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)的iPSC 在細(xì)胞形態(tài),分子標(biāo)記和分化潛能等諸多方面都與ESC 極其相似,而且細(xì)胞來源簡單、便捷。因此,研究認(rèn)為牙周膜成纖維細(xì)胞或許可作為誘導(dǎo)iPSC 的較佳細(xì)胞來源。

4.4 口腔來源的iPSC 在全身疾病中的應(yīng)用 目前,采用口腔來源的iPSC 對全身疾病進(jìn)行治療研究已取得初步成果。2012 年,Zou XY 等[19]使用慢病毒載體hSTEMCCA-loxP(一個多順反子性的單載體搭載Yamanaka 因子)將人牙乳頭干細(xì)胞(human stem cells of apical papilla ,SCAP)誘導(dǎo)為iPSC,然后利用Cre 重組酶介導(dǎo)的方法將轉(zhuǎn)入的基因和載體刪除,從而得到無外源基因(transgenefree)轉(zhuǎn)入的iPSC (TF-iPSCs),這些TF-iPSCs 具有ESC 特性,并在體外試驗(yàn)中證實(shí)其可分化為神經(jīng)源性細(xì)胞,表達(dá)神經(jīng)標(biāo)記基因。因此,牙乳頭干細(xì)胞來源的iPSC 可作為神經(jīng)再生可靠的細(xì)胞來源。另外在Chen J 等[20]研究中還證實(shí)乳牙牙髓來源的iPSC(T-iPSCs)也可分化神經(jīng)細(xì)胞,將T-iPSCs 和皮膚成纖維細(xì)胞來源的 iPSC(F-iPSCs)分化的人神經(jīng)細(xì)胞基因?qū)Ρ妊芯?,發(fā)現(xiàn)T-iPSCs 分化的神經(jīng)細(xì)胞不但適合神經(jīng)精神疾病的疾病模型,而且相比F-iPSCs 分化的神經(jīng)細(xì)胞可能還有潛在優(yōu)勢。Yoo CH 等[21]只利用兩個無致癌因子Oct4 和Sox2 成功將人牙髓細(xì)胞(hDPCs)轉(zhuǎn)化 為 人 iPSC (2F hDPC-hiPSCs), 并 將 2F hDPC-iPSCs 誘導(dǎo)分化為血管內(nèi)皮祖細(xì)胞(2F-hEPCs)用于缺血性血管疾病的治療研究。結(jié)果表明:相對其他細(xì)胞來源的hiPSCs,牙髓細(xì)胞來源的hiPSCs 分化為血管內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelial progenitor cells,EPCs) 效 率 較 高, 得 到 的2F-hEPCs 具有生成血管能力,并可繼續(xù)分化為功能性內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞。2F hDPC-hiPSCs具有強(qiáng)大的分化能力可生成EPCs,為病人特異性EPC 療法提出了新策略,特別是適合用于缺血性血管疾病治療。

5. iPSC用于口腔組織再生的應(yīng)用研究

5.1 iPSC 向牙源性細(xì)胞誘導(dǎo)分化 牙形成過程中神經(jīng)嵴細(xì)胞(neural crest cells,NCs)起關(guān)鍵作用。將ESC 向NC 細(xì)胞定向誘導(dǎo),可分化為神經(jīng)元細(xì)胞、雪旺氏細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞,間充質(zhì)細(xì)胞又可分化為脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞[22]?;诖?,Otsu K 等[23]推測iPSC 也可分化為NC 細(xì)胞,繼而用于牙再生。他們建立鼠胚胎成纖維細(xì)胞來源的iPSC 系, 將iPSC 定向誘導(dǎo)分化的細(xì)胞經(jīng)實(shí)時(shí)RT-PCR 和流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞表面標(biāo)志mRNA及蛋白表達(dá),證實(shí)分化得到的細(xì)胞為類神經(jīng)嵴細(xì)胞(neural crest like cells,NCLC)。將NCLC 和鼠牙源性上皮細(xì)胞聯(lián)合培養(yǎng),2 周發(fā)現(xiàn)NCLC 細(xì)胞凝集在牙源性上皮周,免疫熒光檢測發(fā)現(xiàn)這些聚集細(xì)胞可表達(dá)牙間充質(zhì)細(xì)胞(DMC)標(biāo)志物L(fēng)hx6、Msx1、Pax9,從而表明NCLC 可分化為DMC。令人感興趣的是,一些NCLC 同時(shí)也表達(dá)成牙本質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物牙本質(zhì)涎蛋白(DSP),表明其也可分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞,而且血清和條件培養(yǎng)基更適合NCLC 向成牙本質(zhì)細(xì)胞分化。此外,在細(xì)胞的增殖分化過程中金屬基質(zhì)蛋白酶-3(MMP-3)也發(fā)揮重要作用。外源性MMP-3 可促進(jìn)類成牙本質(zhì)細(xì)胞的增殖。較低濃度(0.25 或2.5 ng/ mL)IL-1β可誘導(dǎo)MMP-3 促進(jìn)iPSC 分化的類成牙本質(zhì)細(xì)胞增殖[24]。另外,Wen Y 等[25]對iPSC 在牙組織工程中的作用也進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)小鼠胚胎成纖維細(xì)胞來源的miPSC 分化的細(xì)胞可表達(dá)牙源性和成骨性的基因譜。將其植入小鼠腎包膜下4 周,組織學(xué)結(jié)果顯示有類骨和類牙髓樣組織形成,表明miPSC 具有分化為牙源性細(xì)胞的潛能,可用于口腔組織再生。

5.2 iPSC 用于牙周組織再生 牙周組織再生研究是干細(xì)胞在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的重要方向之一,也是近年來的研究熱點(diǎn)。賀慧霞等[26-27]將牙周膜干細(xì)胞分別與骨及粘骨膜組織工程支架材料HA/TCP、ADM 復(fù)合后體內(nèi)移植,發(fā)現(xiàn)可顯著提高牙槽嵴高度及附著齦缺損的修復(fù)效果。然而牙源性干細(xì)胞雖然可用于牙周組織再生,但由于它們來源有限而難以在臨床上廣泛應(yīng)用。iPSC 的出現(xiàn)為細(xì)胞移植治療帶來了新的希望,近年來,國內(nèi)外已有許多文獻(xiàn)報(bào)道成功的將iPSC 誘導(dǎo)為間充質(zhì)干細(xì)胞樣細(xì)胞(iPSC-MSC)。誘導(dǎo)分化得到的iPSC-MSC 兼有兩者的優(yōu)勢,其不僅保持了間充質(zhì)干細(xì)胞的生物學(xué)特性,而且相比于傳統(tǒng)的MSC有更強(qiáng)的增殖分化能力,可作為理想的種子細(xì)胞用于牙周組織再生修復(fù)。更令人振奮的是Karlsson C 等[28]研究發(fā)現(xiàn)獲得的iPSC-MSC 不具有致瘤性,這提高了其在未來臨床應(yīng)用的安全性。2013 年,Hynes K 等[29]將人包皮來源的iPSC 誘導(dǎo)分化為MSC 樣細(xì)胞,這些細(xì)胞具有MSC 的典型形態(tài),表達(dá)MSC 的表面標(biāo)記,將iPSC 來源的MSC 樣細(xì)胞移植入鼠牙周缺損模型,2 周觀察發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組(iPSC-MSC)牙周缺損區(qū)有大量礦化組織和牙周膜樣組織形成,面積覆蓋整個缺損區(qū)域。而對照組(未移植iPSC-MSC)只在牙周缺損邊緣區(qū)域有稀少的礦化組織形成。骨組織形態(tài)計(jì)量分析顯示實(shí)驗(yàn)組新組織形成面積占缺損面積的51.31%,顯著高于對照組29.77%。這表明iPSC 定向分化的MSC 能促進(jìn)牙周組織再生,是簡便易得、前景廣闊的細(xì)胞來源,可用于牙周病的再生治療。

牙周骨組織再生也是牙周再生的關(guān)鍵。Tang M 等[30]利用輔助載體pEB-C5 攜帶限定性因子誘導(dǎo)人骨髓CD34+間充質(zhì)細(xì)胞重編程形成iPSC,并將其培養(yǎng)形成擬胚體后進(jìn)一步篩選得到MSC 樣細(xì)胞,流式細(xì)胞檢測顯示得到的iPSC-MSC 持續(xù)高表 達(dá)MSC 表 面 標(biāo) 志 物CD29, CD44,CD166 和CD73 等,并可分化為脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞。將iPSC-MSC 接種于磷酸鈣骨水泥支架(Calcium phosphate cement,CPC),可見細(xì)胞在支架上粘附和增殖,表現(xiàn)出良好的生物活性。且在成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基中堿性磷酸酶(ALP)顯著高于在對照組。這提示接種于CPC 支架的iPSC-MSC,在成骨誘導(dǎo)條件下具有良好的成骨分化能力,這為未來牙周及頜面部骨組織再生修復(fù)提供了新途徑。

6. 問題與展望

干細(xì)胞研究是再生醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)。iPSC 技術(shù)的出現(xiàn)是干細(xì)胞基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的新突破,具有里程碑意義。iPSC 不僅來源,臨床應(yīng)用可避免免疫排斥及倫理難題,在研究組織功能和篩選新藥、移植治療遺傳或退行性疾病等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。但iPSC 技術(shù)同時(shí)也存在重編程效率低、安全性欠佳等問題,這是其應(yīng)用領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)。影響iPSC 生成效率和安全性的原因是多方面的,來源細(xì)胞的特性是關(guān)鍵因素之一。目前能通過細(xì)胞重編程為iPSC 包括:皮膚成纖維細(xì)胞、角質(zhì)細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、骨髓及牙組織來源的間充質(zhì)干細(xì)胞等等。然而,目前研究中仍主要以成纖維細(xì)胞作為主要的供體細(xì)胞用于誘導(dǎo)iPSC,但近些年隨著iPSC 技術(shù)在口腔領(lǐng)域的研究不斷發(fā)展深入,新的研究發(fā)現(xiàn)在相同誘導(dǎo)條件下,口腔組織來源的細(xì)胞具有相對更高的重編程效率,且牙源性細(xì)胞的獲取更加方便和安全,因而獨(dú)具優(yōu)勢,已引起iPSC 研究者的廣泛關(guān)注。相信隨著對iPSC 研究的不斷深入,其臨床應(yīng)用的障礙將不斷取得突破,必將在醫(yī)學(xué)疑難疾病的治療中發(fā)揮越來越重要的作用。

[1] Takahashi K,Yamanaka S.Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors[J].Cell,2006,126(4):663-676

[2] Sun N,Panetta N J,Gupta D M,et al.Feeder-free derivation of induced pluripotent stem cells from adult human adipose stem cells[J].Proc Natl Acad Sci USA,2009,106(37):15720-15725

[3] Anchan R M,Quaas P,Gerami-Naini B,et al.Amniocytes can serve a dual function as a source of iPS cells and feeder layers[J].Hum Mol Genet,2011,20(5):962-974

[4] Panopoulos A D,Ruiz S,Yi F,et al.Rapid and highly efficient generation of induced pluripotent stem cells from human umbilical vein endothelial cells[J].PloS One,2011,6(5):e19743

[5] Yoshida Y, Takahashi K, Okita K, et al.Hypoxia Enhances the Generation of Induced Pluripotent Stem Cells[J].Cell Stem Cell,2009,5(3):237-241

[6] Ban H,Nishishita N,F(xiàn)usaki N,et al.Efficient generation of transgene-free human induced pluripotent stem cells (iPSCs) by temperature-sensitive Sendai virus vectors [J].Proc Natl Acad Sci USA,2011,108(34):14234-14239

[7] Yu J, Hu K, Smuga-Otto K, et al.Human Induced Pluripotent Stem Cells Free of Vector and Transgene Sequences[J].Science,2009,324(5928):797-801

[8] Esteban MA,Wang T,Qin B,et al.Vitamin C enhances the generation of mouse and human induced pluripotent stem cells[J].Cell Stem Cell,2010,6(1):71-79

[9] Huangfu D,Maehr R,Guo W,et al.Induction of pluripotent stem cells by defined factors is greatly improved by small-molecule compounds [J].Nat Biotechnol ,2008 ,26(7):795-797

[10] Hong HJ,Takahashi K,Ichisaka T,et al.Suppression of induced pluripotent stem cell generation by the p53-p21 pathway[J].Nature,2009,460(7259):1132-1135

[11] Okita K,Nakagawa M,Hyenjong H,et a1.Generation of mouse induced pluripotent stem cells without viral vectors[J].Science,2008,322(5903):949-953

[12] Egusa H, Okita K, Kayashima H,et al.Gingival fibroblasts as a promising source of induced pluripotent stem cells[J].PLoS One,2010,5(9):e12743

[13] Takeda T,Tezuka Y,Horiuchi M,et al.Characterization of dental pulp stem cells of human tooth germs[J].J Dent Res,2008,87(7):676-681

[14] Tamaoki N, Takahashi k,Tanaka T,et al.Dental Pulp Cells for Induced Pluripotent Stem Cell Banking[J]. J Dent Res,2010,89(8):773-778

[15] Beltr?o-Braga PC, Pignatari GC, Maiorka PC, et al.Feeder-free derivation of induced pluripotent stem cells from human immature dental pulp stem cells[J].Cell Transplant ,2011,20(11-12):1707-1719

[16] Wada N,Wang B,Lin NH,et al.Induced pluripotent stem cell lines derived from human gingival fibroblasts and Periodontal ligament fibroblasts[J]. J Periodontal Res,2011,46(4):438-447

[17] Nomura Y,Ishikawa M,Yashiro Y,et al.Human periodontal ligament fibroblasts are the optimal cell source for induced pluripotent stem cells[J].Histochem Cell Biol,2012,137(6):719-732

[18] Oda Y, Yoshimura Y, Ohnishi H, et al.Induction of pluripotent stem cells from human third molar mesenchymal stromal cells[J].J Biol Chem,2010,285(38):29270-29278

[19] Zou XY,Yang HY,Yu ZD,et al.Establishment of transgene-free induced pluripotent stem cells reprogrammed from human stem cells of apical papilla for neural differentiation[J]. Stem Cell Res Ther,2012,3(5):43

[20] Chen J,Lin M,Zheng D,et al.Transcriptome comparison of human neurons generated using induced pluripotent stem cells derived from dental pulp and skin fibroblasts[J]. PLoS One,2013,8(10):e75682

[21] Yoo CH, Na HJ, Kim JH, et al.Endothelial progenitor cells from human dental pulp-derived iPS cells as a therapeutic target for ischemic vascular diseases[J]. Biomaterials,2013,34(33):8149-8160

[22] Bajpai R, Chen DA, Rada-Iglesias A,et al.CHD7 cooperates with PBAF to control multipotent neural crest formation[J].Nature,2010,463(7283):958-962

[23] Otsu K,Kishigami R,Oikawa-Sasaki A,et al. Differentiation of induced pluripotent stem cells into dental mesenchymal cells[J].Stem Cells Dev,2012,21(7):1156-1164

[24] Hiyama T,Ozeki N,Mogi M,et al. Matrix Metalloproteinase-3 in Odontoblastic Cells Derived from Ips Cells: Unique Proliferation Response as Odontoblastic Cells Derived from ES Cells[J]. PLoS One,2013,8(12):e83563

[25] Wen Y, Wang F, Zhang W,et al.Application of induced pluripotent stem cells in generation of a tissue-engineered tooth-like structure[J].Tissue Eng Part A,2012,18(15-16):1677-1685

[26] 賀慧霞,劉洪臣,馬軍利,等.牙周膜干細(xì)胞用于犬牙槽嵴組織工程化增高的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 中華老年口腔醫(yī)學(xué)雜志,2013,11(4):199-204

[27] 賀慧霞,劉洪臣,李華,等.犬牙周膜干細(xì)胞用于附著齦組織工程化再生的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志,2013,14(4):193-198

[28] Karlsson C, Emanuelsson K, Wessberg F,et al.Human embryonic stem cell-derived mesenchymal progenitors-Potential in regenerative medicine[J].Stem Cell Res, 2009, 3(1):39-50

[29] Hynes K, Menicanin D, Han J,et al. Mesenchymal stem cells from iPS cells facilitate periodontal regeneration [J].J Dent Res,2013,92(9):833-839

[30] Tang M,Chen W,Liu J,et al.Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Mesenchymal Stem Cell Seeding on Calcium Phosphate Scaffold for Bone Regeneration[J]. Tissue Eng Part A,2014,20(7-8):1295-1305

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