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.2021年3月；54（3）：e12997。
doi:10.1111/cpr.12997。 Epub 2021年1月29日。

基质细胞衍生因子-1/Exendin-4联合治疗促进体外人牙周膜干细胞的增殖、迁移和成骨分化，并促进体内牙周骨再生

梁倩玉 1, 杜凌谦 2, Rui Zhang（张瑞） 1 三, Wenyan Kang公司 1, 葛少华 1
附属公司

基质细胞衍生因子-1/Exendin-4联合治疗促进体外人牙周膜干细胞的增殖、迁移和成骨分化，并促进体内牙周骨再生

梁倩玉等。 细胞Prolif. 2021年3月.

摘要

目标：基质细胞衍生因子-1（SDF-1）积极引导内源性细胞归巢。Exendin-4（EX-4）促进干细胞成骨分化。研究表明，EX-4增强了SDF-1介导的干细胞迁移。然而，SDF-1和EX-4对牙周膜干细胞（PDLSCs）和骨再生的影响尚未研究。在本研究中，我们旨在评估SDF-1/EX-4联合治疗对体外PDLSC和体内牙周骨再生的影响。

方法：采用细胞计数试剂盒-8（CCK8）、转Well分析、qRT-PCR和western blot等方法研究SDF-1/EX-4联合治疗对PDLSC的体外作用及其机制。建立大鼠牙周骨缺损模型，评价局部应用SDF-1和全身注射EX-4对体内内源性细胞募集、破骨细胞生成和骨再生的影响。

结果：与体外SDF-1或EX-4相比，SDF-1/EX-4联合治疗对PDLSC增殖、迁移、碱性磷酸酶（ALP）活性、矿物质沉积和成骨相关基因表达具有附加效应。ERK抑制剂U0126预处理阻断SDF-1/EX-4联合治疗诱导的ERK信号激活和PDLSC增殖。SDF-1/EX-4联合治疗显著促进新骨形成，招募更多CXCR4+细胞和CD90+/CD34型-与对照组、体内SDF-1或EX-4相比，基质细胞修复缺损后，再生骨中早期破骨细胞生成和成骨相关标记物表达增强。

结论：SDF-1/EX-4联合治疗协同调节PDLSC活性，促进牙周骨形成，从而为牙周骨再生提供新的策略。

关键词：exendin-4；成骨分化；牙周骨再生；牙周膜干细胞；基质细胞衍生因子-1。

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利益冲突声明

提交人声明不存在利益冲突。

数字

图1
图1
SDF‐1/EX‐4联合治疗增强了PDLSC的增殖和迁移。A、 CCK8分析显示，与对照组、SDF-1组或EX-4组相比，SDF-1+EX-4组显著促进PDLSC的增殖。B、 不同组中每个显微镜视野中迁移细胞的平均数量。与NC、SDF-1或EX-4组相比，SDF-1+EX-4组显著促进了PDLSC的迁移。C、 结晶紫染色显示不同组（×200）的细胞迁移至膜下表面。比例尺：50μm。NC，阴性对照。PC，阳性对照。* P（P）<0.05和*** P（P） < .001
图2
图2
SDF‐1/EX‐4联合治疗显著促进了矿物质沉积的形成、ALP活性和成骨相关标记物的基因表达。A、 第21天不同组茜素红S染色的代表性照片（×100）。比例尺：100μm。B、 与对照组、SDF-1组或EX-4组相比，SDF-1+EX-4组显著增强了矿物沉积的形成。C、 与对照组、SDF-1组或EX-4组相比，SDF-1+EX-4组在第7天和第14天显著上调了ALP活性。D、 基因表达水平碱性磷酸酶,OPN公司,博客服务提供商和组织控制网络第7天、第14天和第21天。* P（P） < .05,** P（P）<.01和*** P（P） < .001
图3
图3
ERK抑制剂U0126阻断SDF‐1/EX‐4联合治疗诱导的ERK信号激活和PDLSC增殖。A、 与对照组、SDF-1组或EX-4组相比，SDF-1+EX-4组显著促进ERK的磷酸化。B、 用U0126预处理PDLSC可阻断SDF-1/EX-4联合治疗诱导的ERK激活。C、 SDF‐1与EX‐4诱导的增殖联合治疗被U0126抑制。* P（P） < .05,** P（P）<.01和*** P（P） < .001
图4
图4
SDF‐1/EX‐4联合治疗显著提高了术后第1、2、4和8周新生骨的数量和质量。A、 四组患者的Micro-CT 3D重建。B、 BV/TV、BS/TV、Tb指数。Th和Tb。Sp-BV/TV、骨体积/组织体积。BS/TV，骨表面积/组织体积。Tb、。Th，小梁厚度。Tb、。小梁分离。* P（P） < .05,** P（P）<.01和*** P（P） < .001
图5
图5
SDF‐1/EX‐4联合治疗显著促进新骨形成。A、 术后第1周、第2周、第4周和第8周下颌骨切片的H&E染色（×40）。比例尺：500μm。黑色箭头，牙周缺损边缘。NB，新骨。B、 四组在每个时间点新形成骨的百分比。* P（P） < .05,** P（P）<.01和*** P（P） < .001
图6
图6
SDF‐1/EX‐4联合治疗显著促进CXCR4的迁移+缺陷区域的细胞。A、 术后第3天、第1周、第2周和第4周（×400）下颌骨切片中CXCR4（绿色）的免疫荧光染色。比例尺：50μm。B、 CXCR4的数量+SDF‐1+EX‐4组的细胞显著大于对照组、SDF‐1或EX‐4组。CXCR4的数量+细胞在第1周达到高峰，第2周减少，第4周几乎没有检测到。* P（P） < .05,** P（P）<.01和*** P（P）<.001
图7
图7
SDF‐1/EX‐4联合治疗显著促进CD90的迁移+/CD34型‐缺陷区域的细胞。A、 术后第3天、第1周、第2周和第4周（×400）下颌骨切片CD34（红色）和CD90（绿色）的双重免疫荧光染色。比例尺：50μm。白色箭头，CD90+/CD34型‐细胞。B、 CD90的数量+/CD34型−SDF-1+EX-4组的细胞（绿色）明显大于对照组、SDF-1或EX-4组。CD90的数量+/CD34型−细胞在第1周达到高峰，第2周减少，第4周几乎没有检测到。** P（P）<.01和*** P（P） < .001
图8
图8
SDF‐1/EX‐4联合治疗增强了早期破骨细胞生成。A、 术后第3天、第1周、第2周和第4周下颌骨切片TRAP（红色）染色。细胞核呈绿色染色（×400）。比例尺：50μm。B、 TRAP的数量+SDF-1+EX-4组的细胞明显大于对照组、SDF-1或EX-4组。* P（P） < .05,** P（P）<.01和*** P（P） < .001
图9
图9
SDF‐1/EX‐4联合治疗显著促进再生组织中成骨相关标记物的蛋白表达。A、 第1、2和4周ALP（棕色）的免疫组织化学染色（×400）。比例尺：50μm。B、 四组ALP表达的定量分析。C、 第2周、第4周和第8周（×400）Col I免疫组织化学染色（棕色）。比例尺：50μm。D、 四组Col I表达的定量分析。* P（P） < .05,** P（P）<.01和*** P（P） < .001
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