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第一部分hPDLSCs的分离培养及纯化鉴定目的:从人牙周膜中分离出PDLSCs,并完成鉴定。方法:收集因正畸治疗而拔除的牙周健康且无龋的前磨牙,用手术刀刮离牙根中段的牙周膜组织,I型胶原酶和Dispase II消化1小时,利用70μm滤网过滤获得单细胞悬液,接种后采用克隆环筛选单细胞克隆,进行传代培养,通过克隆形成实验检测其克隆形成能力、免疫细胞化学染色检测间充质干细胞表型标志(STRO-1和CD146)以及诱导成骨向和成脂向分化能力检测等,完成对hPDLSCs的鉴定。结果:通过单克隆筛选获得的hPDLSCs呈典型的长梭形纺锤状;细胞克隆形成率为42%;免疫细胞化学染色显示波形蛋白(Vim)表达为阳性,而角蛋白(CK)则表达为阴性,间充质干细胞表型标志物(STRO-1和CD146)表达均为阳性;通过成骨及成脂向诱导,hPDLSCs可以分化为成骨细胞以及成脂细胞。结论:通过克隆筛选所获得的细胞经过形态评估、克隆形成能力、表达间充质干细胞标志物以及具有多向分化特点等几方面鉴定为hPDLSCs,为后续实验研究准备了细胞学基础。第二部分BMP9诱导hPDLSCs成骨向分化目的:检测BMP9对hPDLSCs的成骨诱导分化能力。方法:测定Ad-BMP9及Ad-GFP的感染滴度后,通过Ad-BMP9和Ad-GFP感染hPDLSCs,在感染后不同时间点通过ALP活性测定与染色、qPCR、钙盐沉积实验等手段检测ALP、OPN、OCN的表达以及钙盐形成能力。结果:Ad-BMP9作用下,ALP活性明显高于Ad-GFP组和空白组(p <0.01),在第7天达到最高峰,ALP染色结果也与之吻合;OPN和OCN的表达水平随着时间延长明显增高,与Ad-GFP组之间具有显著性差异(p <0.01);钙盐沉积实验也显示Ad-BMP9组基质矿化强于Ad-GFP组。结论:分别从Ad-BMP9感染hPDLSCs后早、中、晚期成骨标志的分析确认了BMP9对hPDLSCs具有诱导成骨分化能力。第三部分BMP9诱导hPDLSCs成骨分化中p38MAPK通路的研究目的:分析p38MAPK通路是否参与BMP9诱导hPDLSCs成骨分化过程及其调节效应。方法:在Ad-BMP9感染hPDLSCs后36h,通过western-blot分析MKK3/6与p38的总蛋白及磷酸化蛋白(p-MKK3/6, p-p38)水平,确认其是否参与该分化过程;在Ad-BMP9感染hPDLSCs过程中加入p38抑制剂SB203580,分别通过定量分析与染色检测ALP的活性(7d)、qPCR及ELISA检测OPN和OCN的表达(10d)以及钙盐沉积实验(21d),分析其调节效应。结果:Western-blot发现MKK3/6与p38总蛋白表达无显著改变,而p-MKK3/6与p-p38则明显升高;在Ad-BMP9感染hPDLSCs过程中加入SB203580后7天发现ALP表达水平明显降低(p <0.01),呈剂量依耐性,10μmol/L的SB203580抑制效果最明显;第10天qPCR检测OPN和OCN表达发现二者表达量明显降低(p <0.01),ELISA也有类似结果(p <0.05);钙盐沉积实验也证实SB203580组基质矿化减弱。结论:MKK3/6与p38总蛋白无改变而磷酸化水平升高说明MKK3/6-p38信号通路参与了BMP9诱导hPDLSCs成骨分化过程,而且在加入SB203580后,早、中、晚期成骨指标均下调,进一步证实MKK3/6-p38信号通路对该成骨分化过程具有正向调节作用。第四部分BMP9诱导hPDLSCs成骨分化中ERK1/2通路的研究目的:分析ERK1/2通路是否参与BMP9诱导hPDLSCs成骨分化过程及其调节效应。方法:在Ad-BMP9感染hPDLSCs后36h,通过western-blot分析MEK1/2与ERK1/2的总蛋白及磷酸化蛋白(p-MEK1/2,p-ERK1/2)水平,确认其是否参与该分化过程;在Ad-BMP9感染hPDLSCs过程中加入ERK1/2抑制剂PD98059,分别通过定量分析与染色检测ALP的活性(7d)、qPCR及ELISA检测OPN和OCN表达(10d)以及钙盐沉积实验(21d),分析其调节效应。结果:Western-blot发现MEK1/2与ERK1/2总蛋白表达无显著变化,而p-MEK1/2与p-ERK1/2则明显升高;在Ad-BMP9感染hPDLSCs过程中加入PD98059后7天发现ALP表达水平明显增高(p <0.01),25μmol/L的PD98059促进效果最明显;第10天qPCR及ELISA检测OPN和OCN表达发现二者表达量明显增高(p <0.05);钙盐沉积实验也证实PD98059组基质矿化增强。结论:MEK1/2与ERK1/2总蛋白无改变而磷酸化水平升高说明MEK1/2-ERK1/2通路参与了BMP9诱导hPDLSCs成骨分化过程,而且在加入PD98059后,早、中、晚期成骨指标均上调,进一步证实MEK1/2-ERK1/2通路对该成骨分化过程具有负向调节作用。