J Periodontal Res：球體培養增強牙周膜間充質幹細胞成骨潛能

導語：hPDLMSCs的球形培養物可能是再生醫學中新穎且有用的工具。

來源：梅斯醫學

據報道，人牙周膜間充質幹細胞（hPDLMSCs）負責牙周組織的穩態和再生。雖然hPDLMSCs通常以單層培養，但據報道，單層培養物不如三維培養物如球狀體，其通過自組裝形成的球形細胞簇。本研究的目的是檢測hPDLMSC的球狀體的成骨表型，與hPDLMSC的單層培養物在體外和體內進行比較。

方法：使用標記有聚乙二醇的微孔晶元形成球狀體。通過流式細胞儀檢查hPDLMSC球狀體中的間充質幹細胞（MSC）標記物。檢測實時聚合酶鏈反應分析以測量單層和球形培養的hPDLMSC中乾性標記物和成骨相關基因的表達。免疫熒光分析確認PDLMSC球狀體中乾性標誌物的蛋白質表達。在小鼠顱骨缺損模型中進行結節形成測定，鹼性磷酸酶（ALP）活性測定和移植測定以確認hPDLMSC球狀體的成骨潛力。為了闡明球形培養物在具有骨誘導培養基（OIM）的hPDLMSC中增強骨生成的機制，檢查了靶向分泌的捲曲相關蛋白3（SFRP3）的小干擾RNA（siRNA）測定。通過實時聚合酶鏈反應和蛋白質印跡分析測量具有OIM的單層和球形培養的hPDLMSC中SFRP3表達的水平。在SFRP3缺陷的hPDLMSC球狀體中檢查ALP基因表達和ALP活性。

結果：hPDLMSC球狀體表達MSC標記物，其與在單層培養物中生長的hPDLMSC相似。但是，與單層培養物中的hPDLMSCs相比，hPDLMSC球體中調節「乾性」的轉錄因子的蛋白質和mRNA表達顯著增加。與單層培養的hPDLMSC相比，用OIM生長的球狀培養物中hPDLMSC的結節形成顯著增加。

與單層培養物相比，hPDLMSC球狀體中ALP活性和成骨相關基因的表達也顯著增強。與單層培養中的hPDLMSC相比，用hPDLMSC球狀體處理顯著增強了小鼠顱骨缺損模型中的新骨形成。最後，為了闡明球體培養增強用OIM生長的hPDLMSC中ALP活化的機制，使用siRNA測定來操縱SFRP3（Wnt信號傳導拮抗劑）的表達。 SFRP3的敲低抑制了在OIM中生長的hPDLMSC中的ALP基因表達；此外，它抑制了球狀體培養中的ALP活性。這些數據表明通過SFRP3介導的ALP活化調節hPDLMSC球狀體中成骨潛能的增強。

hPDLMSCs的球形培養物可能是再生醫學中新穎且有用的工具。

原始出處：

Y. Moritani， et al.Spheroid culture enhances osteogenic potential of periodontal ligament mesenchymal stem cells. Journal of Periodontal Research. 2018 October. Doi：10.1111/jre.12577

本文系梅斯醫學（MedSci）原創編譯整理，轉載需授權！

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