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[摘 要]目的:观察甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)对体外培养17d的胎鼠下颌第一磨牙牙胚分化发育的影响,探讨PTH在成牙本质细胞分化和牙本质形成中的作用。方法:器官培养、组织学观察和透射电镜观察。结果:体外培养的牙胚可出现成牙本质细胞分化和牙本质形成。PTH可促进成牙本质细胞的分化,细胞分化的程度和速度均高于对照组;在PTH的作用下,细胞的超微结构观察发现细胞分化良好,明显处于功能活跃状态。结论:牙胚培养在观察生长因子对牙齿发育的作用研究是有效的,PTH在牙齿发育中具有一定的促进作用。 [关键词]甲状旁腺激素;牙胚;成牙本质细胞;器官培养
牙胚的发育和细胞的分化是通过釉上皮-牙乳头间充质细胞之间的一系 列相互作用引起 的,并受多种因素的调节[1]。将处于牙齿发育阶段的胚胎性上皮组织和间充质细 胞(牙胚)在体外进行培养,是观察组织诱导作用的主要方法之一。体外牙胚的培养成功, 为研究体外成牙本质细胞分化提供了非常理想的实验模型。 甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)等亲钙激素是维持全身钙、磷水平的重要因子, 牙齿是全身矿化组织之一,它们在牙齿形成和维持中的作用已开始引起学者的广泛重视。本 文观察PTH对体外培养牙胚发育的影响,探讨PTH在成牙本质细胞分化和牙本质形成中的作用 。
1 材料和方法
1.1 材料 纯系SD大鼠(本校实验动物中心); 甲状旁腺激素(Bachem,Japan); DMEM培养基(Gibco,USA)。 1.2 方法 1.2.1 鼠牙胚的获取 将未怀孕的母鼠和公鼠同笼,第2天取出公鼠,选择怀孕母鼠并计算孕期。将怀孕17 d的SD母 鼠拉颈处死。取出鼠胚胎,置750ml/L乙醇中消毒10s,从颈部横断,鼠胚头端用DMEM培养液 冲洗,无菌条件下用挖匙取出鼠胚下颌第一磨牙牙胚,置含100ml/L?FCS的DMEM培养液中 保存。 1.2.2 牙胚的体外培养 在24孔细胞培养板中进行培养,每孔培养液1ml,将0.45μm孔径的微孔滤膜用不锈钢支 架置气-液界面,将分离完整的牙胚置于微孔滤膜上,在标准环境下培养,培养液每3天换1 次,培养时间为3、6、9d。 1.2.3 实验分组 对照组:培养液为含150ml/L?FCS、10mmol/L β-磷酸甘油和50mg/L抗坏血酸的DMEM培养 液。 实验组:用对照组培养液将PTH稀释,浓度为33.3nmol/L。 每组每个时间点2孔,每孔5个牙胚。 1.2.4 取材和观察 培养的牙胚分别于3、6、9d终止培养,每孔取3个(每时间点6个)牙胚。40g/L多聚甲醛(pH7.3)固定,常规包埋切片,部分切片进行HE染色,光镜观察。每孔的另外2个牙胚与培养 前的2个鼠牙胚用30ml/L戊二醛固定2h,丙酮系列脱水,真空干燥,以Epon812环氧树脂包埋 ,超薄切片,染色后透射电镜下观察。
2 结果
2.1 光镜观察 在牙胚培养开始时,磨牙牙胚发育处于帽状期,内釉上皮由立方状或柱状细胞构成,牙 乳头间充质细胞尚未分化为成牙本质细胞,在内釉上皮和邻近的间充质细胞之间也未出现牙 本质或牙本质样基质(图1)。

图1 大鼠牙胚开始培养时的组织像 (HE,10×)
培养3d标本:对照组内釉上皮呈柱状,但还不是前期成釉细胞;部分与之邻近的牙乳头 间充质细胞变为立方状,细胞核开始偏极,分化为前成牙本质细胞,未发现牙本质基质分泌 或牙本质形成(图2)。实验组与对照组基本相似,但大部分与内釉上皮邻近的牙乳头间充质 细胞变为立方状,细胞核发生偏极,分化为前期成牙本质样细胞,内釉上皮和间充质细胞 间开始有少量牙本质基质出现(图3)。

图2 对照组大鼠牙胚培养3d时的组织像 (HE,10×)

图3 实验组大鼠牙胚培养3d时的组织像(HE,40×)
培养6d标本:对照组内釉上皮已分化为前期成釉细胞,细胞核位于近端;上皮-间质出现少 许牙本质基质,与这些基质对应的间质侧出现紧密排列、呈高柱状的成牙本质细胞(图4)。实验组成釉细胞分化良好,上皮-间质出现明显牙本质基质,成牙本质细胞呈高柱状,紧密 排列于与基质对应的间质侧,细胞偏向远中端,个别成牙本质细胞突起伸入基质(图5)。
责任编辑:姚红祥 |