[摘 要]目的:了解P物质受体在成骨细胞、牙周膜成纤维细胞内的表达情况,探讨P物质在正畸牙周组织改建中的作用机制。方法:细胞培养和ABC免疫组织化学方法检测SP受体在成骨细胞和牙周膜成纤维细胞内的表达。结果:SP受体在成骨细胞、牙周膜成纤维细胞内均阳性表达,胞浆着色。结论:P物质可能直接作用于成骨细胞、牙周膜成纤维细胞而在正畸牙周组织改建中发挥作用。
[关键词]P物质;成骨细胞;牙周膜成纤维细胞
P物质(SubatsnceP,SP)是最早发现的神经肽。在牙周组织中已证实有SP样神经纤维的存在,源于三叉神经节。在正畸牙齿移动过程中,牙周SP样神经纤维发生了非常显著的反应,但SP与牙周组织改建的关系还不十分清楚。本文采用细胞培养和免疫组织化学的方法,观察了SP受体在成骨细胞、牙周膜成纤维细胞内的表达情况,以期为SP在正畸牙周组织改建中的作用和机理提供依据。
1.材料和方法
1.1 主要试剂兔抗SP受体多克隆抗体(Sigma,USA),ABC免疫组化染色试剂盒(Sigma,USA),DMEM培养液(Gibco),胎牛血清(浙江金华清湖犊牛利用研究所),胰蛋白酶(上海浦东生化试剂厂),Ⅱ型胶原酶(Sigma,USA)。
1.2 细胞培养1.2.1 人牙周膜成纤维细胞培养选取青少年因正畸拔除的前磨牙,无菌条件下刮取根中1/3的牙周膜组织。采用组织块法[1]原代培养人牙周膜成纤维细胞。将第4代细胞用于实验。本组细胞鉴定结果为:角蛋白染色阴性(小鼠抗角蛋白单抗,ABC法免疫组化染色);波形丝染色阳性(小鼠抗波形丝单抗,ABC法免疫组化染色)。医学教育网搜集整理
1.2.2 大鼠成骨细胞培养处死新生SD大鼠,取其头盖骨,剔除表面软组织,无菌条件下剪成1mm3大小。按酶消化法进行成骨细胞的原代培养[2],将第4代细胞用于实验。本组细胞鉴定结果为:BGP染色阳性(兔抗BGP多抗,ABC法免疫组化染色);ALP染色阳性(小鼠抗ALP单抗,ABC法免疫组化染色)。
1.3 细胞免疫组化染色分别将第4代成骨细胞、牙周膜成纤维细胞接种于培养皿中,内置盖玻片,观察细胞爬片3d,40g/L多聚甲醛固定,供免疫组化染色。
采用ABC法,2.5ml/LTritonX-10030min,3ml/LH2O2-甲醇消除内源性过氧化物酶,30min;正常血清孵育30min。滴加一抗4湿盒过夜;然后37℃复温1h,湿盒中二抗37℃孵育1h;ABC复合物37℃1h.DAB-H2O2光镜下控制显色。上述各步骤后均用PBS振洗3次,每次5min,空白对照用PBS代替一抗,其余步骤同上。
另设阳性对照,为大鼠脑组织冰冻切片,步骤从略。
2.结果
光镜下成骨细胞为梭形,有突起。牙周膜成纤维细胞为梭形、纺锤形或多角形。两细胞均呈阳性染色,着色部位在胞浆,胞核为空泡状,无阳性染色(图1、2)。
图1 大鼠成骨细胞胞浆SPR染色阳性
(A:10×10 B:10×40)
图2 人牙周膜成纤维细胞胞浆SPR染色阳性
(A:10×10 B:10×40)
3.讨论
P物质是在初级传入无髓神经纤维(C纤维)的胞体合成,通过轴流向中枢和外周运输。在正常牙周组织中,SP样神经纤维分布在牙周间隙的中份和根尖区域并伴随着血管。在正畸牙齿加力时,神经末梢受到刺激,通过轴突反射机制,P物质向外周释放,研究证实[3]P物质与正畸牙周组织改建的关系十分密切,并可能通过直接或间接的途径影响牙周细胞而发挥调节作用。成骨细胞和牙周膜成纤维细胞是与正畸牙周组织改建相关的两种重要的细胞成分,P物质如何作用于这些细胞还不十分清楚。医学教育网搜集整理
本实验表明,在成骨细胞内有P物质受体的阳性表达。以往的研究也证实了P物质与骨代谢的关系非常密切。Cole[4]和Sandhu[5]等证实交感神经切断可促进外周SP的增加和骨的吸收;Herskovits[6]进一步发现交感神经切断增加了外周SP,但减少了股骨骨干骨膜成骨细胞对[3H]proline的摄入;Goto[7]则采用免疫组化方法在光镜和电镜下观察到下颌骨成骨细胞内有P物质受体的阳性表达;尽管Bjurhoim[8]发现SP对各种培养的成骨样细胞内的第二信号CAMP无影响,但有两种可能性:成骨细胞内缺乏SP受体;或CAMP不作为SP作用的第二信号。本实验在成骨细胞内SP受体的发现,以及Goto的研究结果提示第二种假设可能成立。同时本文作者已在进一步的研究中证实了SP可明显增加成骨细胞内Ca2+水平,推测Ca2+可能为其主要的第二信号。至于SP对成骨细胞的直接作用效果,还需深入的研究。
本研究同时在牙周膜成纤维细胞内发现了SP受体的阳性表达。这与以往的研究相符。Dividovtch[9]等在体外将SP和人牙周膜成纤维细胞一起孵育。其CAMP、PGE2浓度明显增加;Nohutcu[10]等采用激光共聚焦技术发现SP可增加人牙周膜成纤维细胞内Ca2+的浓度(56%),推测Ca2+/CAMP可能是细胞内的第二信号。大量的体外实验证实SP对成纤维细胞的增殖作用十分明显。文献报道低浓度的SP(10-9mol/L)即明显促进牙龈成纤维细胞的有丝分裂;而SP对牙髓成纤维细胞的最大增殖浓度为10-6mol/L;另外,SP对成纤维细胞还有明显的趋化作用,这为其能迁徙到损伤部位,进行组织的再生、修复十分有利。
目前SP对成骨细胞、牙周膜成纤维细胞的作用效果报道极少。而SP受体在这两种细胞内的发现为证实SP可直接作用于这些靶细胞提供了依据。但是牙周膜是一个包含多种激素和因子的微环境,这些成分之间相互作用构成一个复杂的网络。如与SP共存于感觉神经末梢内的CGRP能够刺激成骨细胞内CAMP水平,抑制骨吸收[11];IL-2α、FGF、EGF等可与SP协同作用,影响成纤维细胞的增殖、迁徙等。此外SP本身作用十分广泛,能刺激血管的扩张、渗出;影响巨噬细胞和白细胞的功能,从而可间接作用于这些细胞。有鉴于此,P物质在牙周组织改建中的作用和机制,尚待进一步的研究和探讨。
基金课题:国家自然科学基金资助课题(39570770)
孙应明(第四军医大学口腔医学院,陕西 西安 710032)
段银钟(第四军医大学口腔医学院,陕西 西安 710032)
樊成涛(第四军医大学口腔医学院,陕西 西安 710032)
曹玲(第四军医大学口腔医学院,陕西 西安 710032)
参考文献:
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