牙齒是我們最最親密的老友,幾乎陪伴我們一生。它是人體里最堅(jiān)硬的器官,幫助我們把食物切碎、研磨,在吞咽食物前將食物加工成更適合胃消化的大小和狀態(tài),從而讓我們更好的吸收食物中的營養(yǎng),保持健康。雖然它很“強(qiáng)硬”,但也有“脆弱”的一面,由于牙髓內(nèi)含有豐富的感覺神經(jīng)末梢,當(dāng)牙齒遭遇危機(jī)時(shí),可能會(huì)引起劇烈的疼痛,所以人們常說:“牙疼不是病,疼起來真要命。”
健康從“齒”開始,請(qǐng)呵護(hù)牙齒健康,關(guān)注牙齒的重要寶藏資源——牙髓干細(xì)胞。
牙齒與DPMSCs
牙齒的構(gòu)造從上到下主要分為牙冠、牙頸、牙根,從外到內(nèi)主要分為牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)、牙髓,其中牙髓外部為一層造牙本質(zhì)細(xì)胞,內(nèi)部還有神經(jīng)、血管,淋巴和結(jié)締組織,正是因?yàn)檠浪杞M織的這種構(gòu)造,使我們的牙齒在遭受到外界過冷、過熱、外力損傷、壓力刺激等不利于身體正常生理活動(dòng)的情況下,能迅速預(yù)警傳遞給大腦從而發(fā)生反應(yīng);當(dāng)牙齒受損時(shí),牙髓內(nèi)部還存有一種可隨時(shí)待命的間充質(zhì)干細(xì)胞,他會(huì)分化為損傷組織細(xì)胞從而修復(fù)損傷,或通過分泌多種因子促進(jìn)傷口愈合降低炎癥反應(yīng)等等。
這種牙髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞在2000年,由Gronthos等科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并分離出來,他與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞有非常相似的表面標(biāo)記物,及形成礦化結(jié)節(jié)的能力,科學(xué)家根據(jù)他的來源命名為牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞(Dental Pulp Mesenchymal Stem Cells, DPMSCs)。
我們每個(gè)人都有牙齒,牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞的來源獲取十分便利,沒有倫理爭(zhēng)議,且他作為間充質(zhì)干細(xì)胞本身的干性和作用也毫不遜色,在牙齒及頜骨組織的再生修復(fù)、口腔以外組織的再生修復(fù)、免疫調(diào)節(jié)等多種治療中具有廣闊前景。
人下頜第一磨牙(a–c)和人股骨(d, e)以及牙髓結(jié)構(gòu)(f)之間的對(duì)比
DPMSCs分離培養(yǎng)
材料準(zhǔn)備
樣本:兒童乳牙或成人智齒,采集時(shí)間<12小時(shí),樣本保存液:基礎(chǔ)培養(yǎng)基+1%雙抗10mL,保存溫度4℃。
試劑:OriCell®PBS、OriCell®人牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞完全培養(yǎng)基、OriCell®Collagenase Type I (0.1%) 一型膠原蛋白酶、OriCell®胰蛋白酶細(xì)胞消化液(0.25%)、中性蛋白酶。
耗材:50mL無菌采集瓶一個(gè)、50mL離心管5-10個(gè)、10mL移液管4個(gè)、T25培養(yǎng)瓶若干個(gè)。
器械:小型手持打磨機(jī)、配小齒輪、拔髓針一套(含多種型號(hào))、牙鉗、止血鉗、眼科剪。
牙髓組織獲取
1.1 取兒童乳牙或成年阻生智齒,用小型手持打磨機(jī)配滅菌小齒輪在培養(yǎng)皿中縱向或橫向?qū)⒀拦谇械,用拔髓針取出牙髓組織。
1.2 將取出的牙髓組織放入1.5mL ep管中。用OriCell®PBS潤(rùn)洗培養(yǎng)皿2-3次,收集潤(rùn)洗液,轉(zhuǎn)移進(jìn)1.5mL ep管中。
牙髓組織消化
2.1 用眼科剪適當(dāng)剪碎牙髓組織,消化液配制終濃度為膠原酶Ⅰ型(3mg/mL):中性蛋白酶(4mg/mL)=1:1;使用1-2倍體積的消化液與牙髓組織混勻,置于搖床37℃消化1小時(shí)。
2.2 輕輕吹打組織塊,使細(xì)胞離散成單個(gè)細(xì)胞懸液。OriCell®PBS洗滌1-2遍,挑出沒有消化掉的組織放入T25培養(yǎng)瓶底部貼壁靜置,細(xì)胞懸液室溫250×g,6min離心,去上清。
2.3 用OriCell®人牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞完全培養(yǎng)基3mL重懸細(xì)胞,輕輕接種于裝有牙髓組織塊的T25培養(yǎng)瓶中,盡量不要使已貼壁的組織塊漂浮起來,將培養(yǎng)瓶放入培養(yǎng)箱中37℃,5%CO2條件培養(yǎng)。24h后觀察細(xì)胞,看細(xì)胞是否有貼壁和污染現(xiàn)象。
換液操作
2.4. 原代接種第3天進(jìn)行第一次半量換液。
2.5. 輕輕將培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)基倒入50mL離心管中,250×g,6min離心。
2.6. T25培養(yǎng)瓶中加入離心完畢的1.5mL舊培養(yǎng)基,1.5mL新OriCell®人牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞完全培養(yǎng)基,半量換液完畢。
2.7. 將培養(yǎng)瓶放入37℃、5%CO2、飽和濕度的CO2培養(yǎng)箱中。
2.8. 完成第一次換液后每隔3天進(jìn)行一次半量換液(可以根據(jù)生長(zhǎng)情況適當(dāng)調(diào)整),半換液直到細(xì)胞匯合度達(dá)到可傳代為止。
傳代培養(yǎng)
(P0傳P1與P1后傳代的操作方法流程一致)
2.9. 將完全培養(yǎng)基、PBS、胰酶預(yù)熱至37℃。
3.0. 吸去培養(yǎng)容器中的培養(yǎng)基。用OriCell®PBS(T25培養(yǎng)瓶加入約3mL,T25培養(yǎng)瓶加入約3mL)洗滌細(xì)胞2次,注意動(dòng)作輕柔,清洗全面。吸去PBS。
3.1. 加入OriCell®胰酶(T25培養(yǎng)瓶加入約1.5 mL,T75培養(yǎng)瓶加入約3mL),迅速鋪勻,保證充分接觸細(xì)胞表面。
3.2. 顯微鏡下觀察消化情況,約70%~80%細(xì)胞收縮變圓后,輕拍培養(yǎng)容器外壁,使細(xì)胞脫離培養(yǎng)表面。立即加入OriCell®人牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞完全培養(yǎng)基(T25培養(yǎng)瓶加入約3mL,T75培養(yǎng)瓶加入約6mL),隨即輕搖培養(yǎng)容器,使培養(yǎng)基和胰酶迅速混勻,終止消化。
3.3. 使用吸管或移液管吸取細(xì)胞懸液,吹打培養(yǎng)容器底面數(shù)次,盡可能將細(xì)胞都吹打下來。
注意:吹打動(dòng)作不可劇烈,避免產(chǎn)生大量氣泡,否則可能損傷和損失細(xì)胞。
3.4. 將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中。用OriCell®PBS(T25培養(yǎng)瓶加入約3mL,T75培養(yǎng)瓶加入約6mL)洗滌容器1次,收集殘留細(xì)胞。
3.5. 收集的所有細(xì)胞懸液以250×g,離心4min。
3.6. 離心后去除上清。加入2mL OriCell®人牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞完全培養(yǎng)基,輕柔吹打細(xì)胞沉淀,充分吹散、混勻。將細(xì)胞按(2.5~4)×104個(gè)活細(xì)胞/cm2接種至適宜的培養(yǎng)容器內(nèi)。
注意:培養(yǎng)牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)于細(xì)胞密度有較高的要求,我們建議有條件且計(jì)數(shù)效率較高的情況下,進(jìn)行手工計(jì)數(shù),以期獲得精準(zhǔn)的細(xì)胞濃度指導(dǎo)接種;在沒有精確計(jì)數(shù)條件的情況下,按照適宜比例傳代是更好的方法。通常牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞傳代比例為1:3,72h內(nèi)生長(zhǎng)至可傳代匯合度。請(qǐng)根據(jù)細(xì)胞實(shí)際生長(zhǎng)情況調(diào)整傳代比例。
3.7. 搖勻細(xì)胞,放入37℃、5%CO2、飽和濕度的CO2培養(yǎng)箱中。
3.8. 傳代次日,觀察細(xì)胞狀態(tài)。若發(fā)現(xiàn)較多漂浮細(xì)胞,應(yīng)予以換液。待細(xì)胞生長(zhǎng)至90%匯合,即需傳代或凍存。
注意:正常情況下牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞每代生長(zhǎng)時(shí)間不超過72h,中途不需要換液,頻繁換液會(huì)破壞構(gòu)建起的細(xì)胞微環(huán)境。