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,從而讓我們更好的吸收食物中的營養,保持健康。雖然它很“強硬”,但也有“脆弱”的一面,由于牙髓內含有豐富的感覺神經末梢,當牙齒遭遇危機時,可能會引起劇烈的疼痛,所以人們常說:“牙疼不是病,疼起來真要命。”
健康從“齒”開始,請呵護牙齒健康,關注牙齒的重要寶藏資源——牙髓干細胞。
牙齒與DPMSCs
牙齒的構造從上到下主要分為牙冠、牙頸、牙根,從外到內主要分為牙釉質、牙本質、牙髓,其中牙髓外部為一層造牙本質細胞,內部還有神經、血管,淋巴和結締組織,正是因為牙髓組織的這種構造,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的情況下,能迅速預警傳遞給大腦從而發生反應;當牙齒受損時,牙髓內部還存有一種可隨時待命的間充質干細胞,他會分化為損傷組織細胞從而修復損傷,或通過分泌多種因子促進傷口愈合降低炎癥反應等等。
這種牙髓來源的間充質干細胞在2000年,由Gronthos等科學家發現并分離出來,他與骨髓間充質干細胞有非常相似的表面標記物,及形成礦化結節的能力,科學家根據他的來源命名為牙髓間充質干細胞(Dental Pulp Mesenchymal Stem Cells, DPMSCs)。
我們每個人都有牙齒,牙髓間充質干細胞的來源獲取十分便利,沒有倫理爭議,且他作為間充質干細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、口腔以外組織的再生修復、免疫調節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)以及牙髓結構(f)之間的對比
DPMSCs分離培養
材料準備
樣本:兒童乳牙或成人智齒,采集時間<12小時,樣本保存液:基礎培養基+1%雙抗10mL,保存溫度4℃。
試劑:OriCell®PBS、OriCell®人牙髓間充質干細胞完全培養基、OriCell®Collagenase Type I (0.1%) 一型膠原蛋白酶、OriCell®胰蛋白酶細胞消化液(0.25%)、中性蛋白酶。
耗材:50mL無菌采集瓶一個、50mL離心管5-10個、10mL移液管4個、T25培養瓶若干個。
器械:小型手持打磨機、配小齒輪、拔髓針一套(含多種型號)、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,用小型手持打磨機配滅菌小齒輪在培養皿中縱向或橫向將牙冠切掉,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潤洗培養皿2-3次,收集潤洗液,轉移進1.5mL ep管中。
牙髓組織消化
2.1 用眼科剪適當剪碎牙髓組織,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。
2.2 輕輕吹打組織塊,使細胞離散成單個細胞懸液。OriCell®PBS洗滌1-2遍,挑出沒有消化掉的組織放入T25培養瓶底部貼壁靜置,細胞懸液室溫250×g,6min離心,去上清。
2.3 用OriCell®人牙髓間充質干細胞完全培養基3mL重懸細胞,輕輕接種于裝有牙髓組織塊的T25培養瓶中,盡量不要使已貼壁的組織塊漂浮起來,將培養瓶放入培養箱中37℃,5%CO2條件培養。24h后觀察細胞,看細胞是否有貼壁和污染現象。
換液操作
2.4. 原代接種第3天進行第一次半量換液。
2.5. 輕輕將培養瓶中的培養基倒入50mL離心管中,250×g,6min離心。
2.6. T25培養瓶中加入離心完畢的1.5mL舊培養基,1.5mL新OriCell®人牙髓間充質干細胞完全培養基,半量換液完畢。
2.7. 將培養瓶放入37℃、5%CO2、飽和濕度的CO2培養箱中。
2.8. 完成第一次換液后每隔3天進行一次半量換液(可以根據生長情況適當調整),半換液直到細胞匯合度達到可傳代為止。
傳代培養
(P0傳P1與P1后傳代的操作方法流程一致)
2.9. 將完全培養基、PBS、胰酶預熱至37℃。
3.0. 吸去培養容器中的培養基。用OriCell®PBS(T25培養瓶加入約3mL,T25培養瓶加入約3mL)洗滌細胞2次,注意動作輕柔,清洗全面。吸去PBS。
3.1. 加入OriCell®胰酶(T25培養瓶加入約1.5 mL,T75培養瓶加入約3mL),迅速鋪勻,保證充分接觸細胞表面。
3.2. 顯微鏡下觀察消化情況,約70%~80%細胞收縮變圓后,輕拍培養容器外壁,使細胞脫離培養表面。立即加入OriCell®人牙髓間充質干細胞完全培養基(T25培養瓶加入約3mL,T75培養瓶加入約6mL),隨即輕搖培養容器,使培養基和胰酶迅速混勻,終止消化。
3.3. 使用吸管或移液管吸取細胞懸液,吹打培養容器底面數次,盡可能將細胞都吹打下來。
注意:吹打動作不可劇烈,避免產生大量氣泡,否則可能損傷和損失細胞。
3.4. 將細胞懸液轉移至離心管中。用OriCell®PBS(T25培養瓶加入約3mL,T75培養瓶加入約6mL)洗滌容器1次,收集殘留細胞。
3.5. 收集的所有細胞懸液以250×g,離心4min。
3.6. 離心后去除上清。加入2mL OriCell®人牙髓間充質干細胞完全培養基,輕柔吹打細胞沉淀,充分吹散、混勻。將細胞按(2.5~4)×104個活細胞/cm2接種至適宜的培養容器內。
注意:培養牙髓間充質干細胞對于細胞密度有較高的要求,我們建議有條件且計數效率較高的情況下,進行手工計數,以期獲得精準的細胞濃度指導接種;在沒有精確計數條件的情況下,按照適宜比例傳代是更好的方法。通常牙髓間充質干細胞傳代比例為1:3,72h內生長至可傳代匯合度。請根據細胞實際生長情況調整傳代比例。
3.7. 搖勻細胞,放入37℃、5%CO2、飽和濕度的CO2培養箱中。
3.8. 傳代次日,觀察細胞狀態。若發現較多漂浮細胞,應予以換液。待細胞生長至90%匯合,即需傳代或凍存。
注意:正常情況下牙髓間充質干細胞每代生長時間不超過72h,中途不需要換液,頻繁換液會破壞構建起的細胞微環境。