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牙髓组织再生中的工程技术论文

1牙齿组织的发育来源
颅面部发育是包含了多个不同发育来源的干细胞相互作用的复杂过程。牙齿包含至少2个胚层来源的组织，外胚层来源的口腔上皮形成牙釉质，中胚层形成牙齿其余结构，如牙髓、牙本质和牙骨质。而颅面部其他骨组织（如颅骨的扁骨）则主要来源于间充质前体细胞、中胚层前体细胞及细胞基质。牙齿组织发生始于胚胎发育第5周，并持续整个乳牙替换期。胚胎5周后，原始口腔上皮带形成并在未来牙板上下颌部增厚。上皮带内陷形成前庭板和牙板。成釉器的形成始于牙板下方并经历了牙齿发育3个阶段：蕾状期、帽状期、钟状期。在蕾状期，上皮细胞迁移至外胚间充质下方，外胚间充质细胞排列更加紧密包绕牙蕾。接着，在帽状期牙蕾细胞进一步增殖形成帽状结构。上皮细胞形成成釉器，外胚间充质细胞在成釉器下方增殖形成牙乳头。包绕牙乳头的地方形成牙囊。钟状期，成釉器内表面进一步加深，细胞开始分化。牙内皮细胞与牙乳头通过基膜相互作用。牙内皮细胞与牙乳头细胞停止增殖，细胞核迁移至基膜对侧，细胞伸长。牙内皮细胞成为牙釉质前体细胞并释放信号，牙乳头成为成牙本质细胞。成牙本质细胞不断分泌有机基质，即前期牙本质，成牙本质细胞渗出突起，胞体向牙髓中央移动。成牙本质细胞分泌羟基磷灰石及矿物质，前期牙本质成为牙本质。牙釉质前体细胞形成牙釉质，成为成釉细胞。牙根的发育与牙冠不同。内釉上皮与外釉上皮细胞层从颈环开始向下方生长形成牙根赫威特上皮根鞘。赫威特上皮根鞘诱导牙乳头分化为成牙本质细胞形成根部牙本质。成牙骨质细胞、牙周膜纤维细胞及牙槽骨成骨细胞这3种细胞对牙齿在牙槽窝中起到支持、平衡作用，并都来自牙乳头，统称为牙周组织。牙周膜的干细胞和前体细胞具有多种自我更新及分化潜能。
2种子细胞在牙髓再生中的策略

利用干细胞进行牙髓再生的定义是将外源性干细胞植入宿主根管系统中进行牙髓再生。被移植的细胞或来源于宿主体内或来源于异体细胞。这些细胞经过简单分离或通过培养扩增后用于牙髓再生。由于干细胞能够对微环境变化做出反应，进行细胞分化及细胞分裂，因此干细胞治疗能够有效地修复组织缺损。有许多研究表明，体内移植牙髓干细胞或其他种类干细胞可以在异位形成牙髓样组织。Huang等的研究报道了将根尖牙乳头干细胞或牙髓干细胞植入牙根并埋入小鼠背部，可以观察到牙髓样组织形成及牙本质的沉积。Cordeiro等报道了人脱落乳牙干细胞复合凝胶植入牙片后埋入小鼠背部皮下，可以观察到血管化牙髓样组织形成。细胞移植有许多优点，如可控制移植的细胞数量及优化最适宜牙髓再生的干细胞亚群。经分选的细胞具有更强能力，促使在根管中形成神经、血管及牙本质。Iohara等报道牙髓细胞中CD31-/CD146-或CD105+细胞亚群，比其他前体细胞具有更高自我更新能力及分化潜能。一些非牙源性间充质干细胞，如骨髓间充质干细胞、脂肪来源的间充质干细胞也能形成牙髓样组织。尽管获得这些细胞会给患者造成创伤，但当牙源性间充质干细胞无法获取时，这些细胞可成为替代的候选细胞。关于干细胞移植进行牙髓再生的研究报道，主要集中于不同种类的干细胞复合支架材料，体内移植后进行原位或异位牙髓样组织再生观察的基础