牙髓干细胞的特性与研究现状
牙髓干细胞（DSCs）源自颅面神经嵴细胞，属于间充质干细胞（MSCs）的一种。它具有多能性，可分化为成牙本质细胞、成骨细胞、软骨细胞等多种细胞类型[42,18,65,29,43,11]；有高增殖能力，能在体外大量扩增且维持未分化状态[50]；还具备免疫调节作用，可与 T 细胞、B 细胞等免疫细胞相互作用，发挥免疫抑制功能，促进组织再生[17, 47, 74, 75]。同时，牙髓干细胞获取方便，如脱落乳牙和智齿等都是其来源，且伦理争议小[14]。
不过，牙髓干细胞的临床转化面临诸多挑战。比如，不同研究中干细胞的分离和培养方案差异大，导致结果不一致；对其分化和免疫调节的分子机制了解有限；还存在监管和安全方面的担忧，像肿瘤发生风险和免疫反应等问题[21, 34, 9]。
流式细胞术在牙髓干细胞研究中的作用
流式细胞术（FC）在牙髓干细胞研究中至关重要。它能通过特定标记，如 CD73、CD90、CD105（阳性标记）和 CD34、CD45（阴性标记），准确识别牙髓组织中的间充质干细胞，符合国际细胞治疗协会（ISCT）的标准[27, 62, 79]。FC 还可分析干细胞群体的异质性，评估干细胞向不同谱系的分化状态，检测免疫调节分子（如 HLA - G、PD - L1）的表达以及细胞因子（如 IL - 10、TGF - β1）的分泌情况[22, 65, 83, 8, 59]。
然而，FC 在应用中也存在问题。设备、荧光染料、抗体质量和操作人员技术等差异会导致结果不稳定；从牙髓组织制备单细胞悬液困难，细胞外基质会影响细胞活力和荧光染色；标记物选择也会影响结果解读，数据分析复杂，不同研究的设门策略和数据解读可能不同[84]。
研究方法
本研究遵循 PRISMA 指南进行系统综述。通过在 PubMed 数据库检索 2010 年至 2024 年 9 月发表的英文原创研究文章，检索词涵盖牙髓干细胞、流式细胞术、免疫调节等相关词汇，共检索到 430 篇文章。经过筛选，最终 284 篇文章进入进一步分析，其中 229 篇使用了 FC，115 篇呈现了相关结果[53] 。
研究采用 PICO 框架，对纳入研究的质量使用修改后的 STROBE 清单评估。数据提取由两位研究者独立进行，利用标准化表格收集研究的各方面信息，并通过自然语言处理技术和统计工具对数据进行处理和分析[53] 。
研究结果
在 229 篇使用 FC 的文章中，牙髓干细胞类型多样，牙髓干细胞（DPSCs）研究最多，出现于 116 篇文章中，占比 50.7%；牙周膜干细胞（PDLSCs）在 56 篇文章中被研究，占比 24.5%；脱落乳牙干细胞（SHED）有 36 篇相关文章，占比 15.7%；根尖乳头干细胞（SCAP）在 17 篇文章中出现，占比 7.4%[50.2%]。
研究重点方面，48 篇文章（41.7%）探索免疫应用，69 篇文章（60%）研究再生应用，部分研究同时涉及两者。相关研究中，常用的方法除 FC 外，还有蛋白质免疫印迹（western blotting）、成骨分化试验、茜素红染色等[41.7%, 60%]。
讨论
- FC 在牙髓干细胞表征中的核心作用：FC 在牙髓干细胞的精确表征和分离中作用关键。它能在单细胞水平定量分析细胞表面和细胞内标记，有助于分离特定的干细胞亚群。例如，通过 FC 可发现健康牙齿和牙周炎患牙的 DPSCs 在表面标记表达上存在差异，影响其再生能力；还能分析生物活性分子和炎症细胞因子对干细胞特性的影响[41, 16, 54, 69, 88]。
- FC 方法的标准化：牙髓干细胞研究结果的可靠性和可重复性依赖于 FC 方法的标准化。样本制备方面，不同的制备方法会改变 MSCs 的特性，目前多采用酶消化法分离牙髓间充质干细胞，但不同实验室的操作仍需统一标准[76, 20, 23, 28, 33, 36, 56, 63, 66, 84, 87]。
抗体选择和染色协议方面，研究中常用特定的抗体组合来鉴定 MSCs，同时会根据研究目的选择分化相关或免疫调节相关的抗体[23, 28, 33, 36, 48, 57, 63, 66, 84, 85, 87]。数据采集和分析使用特定仪器和软件，并遵循 ISCT 指南，确保细胞符合 MSCs 的标准[23, 28, 33, 36, 48, 57, 63, 66, 84, 85, 87]。
3. FC 在功能分析中的应用：在分化研究中，FC 可监测标记物表达变化，评估分化效率。例如，定量分析 DPSCs 向内皮细胞分化过程中 VE - Cadherin 的表达，以及 PDLSCs 向成骨细胞分化时 ALP 和 Runx2 的表达[37, 39, 85]。
在凋亡和细胞周期分析中，采用标准化的染色方法，如 Annexin V - FITC/PI 染色区分细胞状态，PI 染色结合 RNase A 处理分析细胞周期[56, 57, 66, 85, 57]。免疫调节研究中，FC 用于评估牙髓干细胞对免疫细胞的影响，如共培养实验分析其免疫抑制能力，以及研究细胞内信号通路[23, 33, 84, 57, 85]。
4. 标准化方法的临床意义：FC 方法的标准化对临床应用意义重大。它有助于准确评估 MSCs 的治疗潜力，选择特定的干细胞亚群可增强组织整合和血管生成。统一的方法还能确保研究结果的可重复性和可比性，加速研究成果向临床应用的转化，有利于获得监管部门的批准[45, 61]。
5. 方法学和技术细节：研究中常结合多种方法，如 western blotting、免疫荧光等，从分子和功能层面全面表征牙髓干细胞。但不同研究在实验方案上存在差异，如 FACS 的抗体面板、转染效率和分化条件等，需要进一步标准化，以提高研究的可重复性和可比性[67, 51, 77]。
6. 免疫应用的分子机制和途径：在免疫应用方面，牙髓干细胞通过多种机制调节免疫反应。它能分泌抗炎细胞因子（如 IL - 6、TGF - β1）抑制淋巴细胞增殖，表达 IDO 消耗色氨酸抑制 T 细胞增殖，还可通过 PD - 1/PD - L1途径诱导调节性 T 细胞（Tregs），对自身免疫疾病治疗有潜在意义[78, 81, 41, 5, 7]。
此外，牙髓干细胞分泌的细胞外囊泡和外泌体中的微小 RNA（如 miR - 146a、miR - 155、miR - 758 - 5p）可调节树突状细胞和巨噬细胞的表型，促进组织再生[24, 56, 90, 30, 90, 40]。不过，牙髓干细胞的免疫调节功能会受微环境和供体特征影响，如炎症牙髓中的 DPSCs 免疫调节功能可能受损，而脱落乳牙干细胞可纠正过敏性鼻炎的免疫失衡[33, 19]。
7. 再生应用：牙源性分化和组织工程：在再生应用研究中，FC 有助于分离具有增强再生潜力的亚群，如 STRO - 1+和 CD146+细胞，它们与血管周围细胞相关，具有更好的牙源性和血管生成能力[32, 26, 35, 37, 39, 10, 26]。
通过分子检测（如 RT - PCR、qPCR）和 western blot 分析，可研究牙源性标记物（如 DSPP、DMP1、ALP、BGLAP）的表达，了解干细胞向成牙本质细胞谱系的分化情况[10, 25, 44, 24, 44, 55]。研究还通过转染技术调节基因表达，探索相关信号通路对牙髓干细胞分化的影响[35, 89, 86, 80]。炎症微环境对牙髓干细胞的再生能力有显著影响，适度的牙髓炎可增强其骨 / 牙源性潜力，而炎症细胞因子的刺激则会改变其分化能力[51, 88]。
8. 免疫调节和再生的相互关联：研究发现免疫调节和再生之间存在密切联系。促炎细胞因子（如 TNF - α、IL - 1β）可通过激活 NF - κB 和 MAPK 等信号通路影响干细胞分化，其作用具有情境依赖性，既可能促进也可能抑制成骨作用[64, 15]。
一些研究表明，调节炎症信号通路可增强干细胞的再生能力，如黄芩苷通过抑制 NF - κB 和 Wnt/β - catenin 信号通路，促进炎症牙髓干细胞的分化[38, 79]。此外，免疫调节因子可调节干细胞的免疫抑制特性和分化途径，如 IFN - γ 预处理干细胞可增强其免疫抑制功能并调节分化[73]。
9. 细胞类型特异性发现和意义：不同类型的牙髓干细胞具有不同特性。DPSCs 研究最多，其表达高水平的血管生成因子，有助于再生过程中的血管生成[20, 70]。PDLSCs 和 SHED 也有显著的成骨和免疫调节特性，SHED 增殖率较高且表达多能性标记物[60, 71]。SCAP 在牙根发育和牙髓再生中发挥作用，其表达神经嵴标记物，具有向神经元和神经胶质细胞分化的潜力[72]。了解这些细胞类型的差异，有助于为不同治疗应用选择合适的干细胞来源。
局限性和未来展望
当前研究存在一些局限性。研究设计、细胞来源和分析方法的异质性，限制了直接比较和荟萃分析；体外研究为主，难以推断体内情况；FC 实验方案的差异影响结果的可重复性和解读[84]。
未来研究应致力于标准化 FC 方法，包括使用合适的对照和一致的标记物面板，提高数据质量。整合单细胞 RNA 测序（scRNA - seq）等先进技术与 FC，可更深入了解牙髓干细胞群体的异质性，发现新的亚群[84]。开展体内研究和临床试验，验证牙髓干细胞的治疗潜力，探索支架材料、三维培养系统和生物反应器等，提高干细胞移植后的存活率、整合度和功能。同时，要关注基因修饰的长期影响，确保干细胞治疗的安全性[84]。
临床意义和转化潜力
牙髓干细胞的免疫调节和再生特性在临床上有很大的应用潜力。免疫调节特性可用于治疗自身免疫疾病、炎症性疾病和移植排斥反应；再生能力可用于修复牙髓组织、颅面骨缺损，甚至治疗口腔外的骨和神经组织损伤[84]。
FC 技术有助于分离特定的干细胞亚群，提高细胞治疗的精准性。了解干细胞行为的分子途径，可开发靶向药物或基因疗法，提高治疗效果[84]。将研究成果转化为临床实践，需要进行严格的临床前研究和精心设计的临床试验，评估安全性、有效性和长期结果，还需要研究人员、临床医生和监管机构的合作，推动牙髓干细胞治疗的发展。
拓展应用：孕期母体口腔健康
孕期母体口腔健康容易受到激素变化的影响，引发牙龈炎和牙周炎等问题，不仅影响母体健康，还可能对胎儿发育产生不良影响，如早产和低出生体重风险增加[12]。牙髓干细胞的免疫调节和再生特性为孕期口腔健康治疗提供了新途径。研究表明，牙髓干细胞分泌的抗炎细胞因子和生长因子可减轻炎症，且不会对胎儿健康产生负面影响，有望改善孕期牙周治疗效果，保障母婴健康[46]。
新视野：转分化潜力和全身再生
牙髓干细胞具有转分化为非牙源性细胞的潜力，为全身再生治疗带来希望。例如，SCAP 可分化为功能性胰岛素分泌的 β 样细胞，有望用于治疗 1 型糖尿病；SHED 可分化为角膜上皮样细胞，为角膜上皮缺损患者提供新的治疗选择[1, 71]。这些研究强调了牙髓干细胞的可塑性，也凸显了 FC 在分离和表征具有特定分化潜力细胞亚群中的重要作用。同时，牙髓干细胞的转分化能力与免疫调节特性密切相关，有助于其在非原生组织中的整合和功能发挥[1, 71]。
