畢 菲 ，郭維華

（1）四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院兒童口腔科，四川 成都 610041;2）口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610041）

從牙根發(fā)育與牙周組織形成的生理性過(guò)程角度來(lái)看，赫特維希上皮根鞘是一組必不可少的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。當(dāng)牙冠基本發(fā)育完成時(shí)，內(nèi)、外釉上細(xì)胞在頸環(huán)處增生，向根尖孔方向延長(zhǎng)，星網(wǎng)狀層和中間層細(xì)胞消失，雙層鞘狀結(jié)構(gòu)的赫特維希上皮根鞘（hertwig’s epithelial root sheath，HERS）形成；通過(guò)上皮-間充質(zhì)相互作用（epithelialmesenchymal interaction，EMI），HERS 誘導(dǎo)其內(nèi)側(cè)的牙乳頭細(xì)胞（dental papilla cells，DPCs）分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞，形成根部牙本質(zhì)；HERS 細(xì)胞也會(huì)誘導(dǎo)其外側(cè)的牙囊細(xì)胞（dental follicle cells，DFCs）分化為成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞和成牙骨質(zhì)細(xì)胞，形成牙周膜、牙槽骨和牙骨質(zhì)[1]。HERS 細(xì)胞也能通過(guò)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），進(jìn)行成骨/成牙骨質(zhì)向分化，形成牙周組織[2]。鑒于HERS 細(xì)胞在牙根、牙周組織發(fā)育形成過(guò)程中的重要性與必要性，為了進(jìn)一步探究其在牙周組織的修復(fù)再生中的應(yīng)用潛力以及明確今后的研究重點(diǎn)，筆者將HERS 的起源、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，以及近年來(lái)關(guān)于HERS 的生物學(xué)行為、參與牙及支持組織發(fā)育調(diào)控、應(yīng)用于組織再生修復(fù)的研究進(jìn)展綜述如下。

1 HERS 的起源和形態(tài)結(jié)構(gòu)特征研究

1.1 HERS 的起源

HERS 是由德國(guó)生物學(xué)家Oskar Hertwig 于1874 年在兩棲動(dòng)物中首次發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)[3]。在兩棲動(dòng)物和非鱷魚(yú)爬行動(dòng)物中，HERS 保持連續(xù)而不斷裂，在牙與骨之間有更加牢固的連結(jié)形成[4]；在鱷魚(yú)和哺乳動(dòng)物中，HERS 是一個(gè)短暫存在的結(jié)構(gòu)，會(huì)發(fā)生斷裂，并最終形成馬拉瑟上皮剩余，在上皮結(jié)構(gòu)的空隙中，牙周韌帶能夠在牙根與牙槽骨之間形成靈活的連結(jié)[3]。

1.2 HERS/ERM 的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征研究

Suzuki M 等[5]發(fā)現(xiàn)HERS 由兩層細(xì)胞構(gòu)成，內(nèi)層細(xì)胞呈立方狀，外層細(xì)胞扁平，細(xì)胞間通過(guò)橋粒和間隙連接緊密連接，周?chē)贿B續(xù)的基底膜包繞。Hamamoto Y 等[6]發(fā)現(xiàn)HERS 斷裂后，立即能夠觀察到上皮細(xì)胞島形成，細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，內(nèi)含少量粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。Andujar M B 等[7]觀察到小鼠磨牙牙根的早期發(fā)育期間，HERS 細(xì)胞在EMI 的過(guò)程中失去了立方狀的外形，變得扁平；牙周膜中一部分細(xì)胞的粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核膜在面對(duì)無(wú)細(xì)胞牙骨質(zhì)一側(cè)與層粘連蛋白和Ⅳ型膠原有特異性結(jié)合，并且這些細(xì)胞表達(dá)角蛋白，卻不表達(dá)波形蛋白。

2 HERS 在牙根發(fā)育過(guò)程中參與調(diào)控的研究

2.1 HERS 參與的重要分子、信號(hào)通路調(diào)控研究

HERS 是牙根發(fā)育的重要引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，過(guò)往研究發(fā)現(xiàn)Bmp、Tgfβ、β-catenin、Wnt、Fgf、Shh、Nfic、Smad 等信號(hào)分子之間形成復(fù)雜的信號(hào)通路以及級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)牙根的發(fā)育進(jìn)行綜合調(diào)控。

Mu H 等[8]發(fā)現(xiàn)上皮來(lái)源的Bmp2 和Bmp4 在HERS 退化過(guò)程中以及牙根部間充質(zhì)的分化、成熟中，扮演了不可或缺的角色。Yang S 等[9]發(fā)現(xiàn)在牙根發(fā)育時(shí)，β-catenin 失活會(huì)導(dǎo)致HERS 提前斷裂，細(xì)胞間黏附降低、連接蛋白表達(dá)下降、EMT 增加；相反，β-catenin 的穩(wěn)定化使得HERS 不斷裂，HERS 細(xì)胞無(wú)法解離，連接蛋白表達(dá)增加。Nemoto，E 等[10]發(fā)現(xiàn)HERS 能夠通過(guò)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路誘導(dǎo)DFCs 的成牙骨質(zhì)/成骨向分化。Huang H 等[11]發(fā)現(xiàn)在RANKL 敲除小鼠的磨牙中，HERS 無(wú)法正常向根方延長(zhǎng)并且排列雜亂無(wú)序，牙根發(fā)育和牙齒萌出受阻；且與根尖組織成牙向分化相關(guān)的基因表達(dá)降低。Nakatomi M 等[12]發(fā)現(xiàn)Shh 信號(hào)通路與HERS 的功能相關(guān)，并能調(diào)控胚胎時(shí)期牙發(fā)育過(guò)程中的EMI。Yokohama-Tamaki T 等[13]發(fā)現(xiàn)在牙根發(fā)育過(guò)程中，F(xiàn)gf10 的過(guò)表達(dá)會(huì)抑制HERS 形成，F(xiàn)gf10 信號(hào)的消失會(huì)引起牙冠發(fā)育轉(zhuǎn)向牙根發(fā)育。

Wang J 等[14]對(duì)牙根發(fā)育過(guò)程中的重要信號(hào)通路進(jìn)行了綜合歸納，發(fā)現(xiàn)Nfic、Osterix、βcatenin 和sonic hedgehog 都在牙根發(fā)育中起到重要作用，并且HERS 在牙根發(fā)育調(diào)控中發(fā)揮的作用也是至關(guān)重要的。Li J 等[15]對(duì)牙根發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞及分子調(diào)控機(jī)制進(jìn)行綜合歸納，發(fā)現(xiàn)Bmp/Tgfβ 信號(hào)通路、Wnt 信號(hào)通路以及Fgf 和Hh 信號(hào)通路在牙根發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮了重要作用；HERS 引導(dǎo)了牙根發(fā)育。Huang X 等[16]發(fā)現(xiàn)TGFβ/BMP、Smad 以及Shh 信號(hào)通路通過(guò)調(diào)節(jié)Nfic表達(dá)來(lái)控制牙根發(fā)育，HERS 和神經(jīng)嵴來(lái)源的牙源性間充質(zhì)之間的相互作用可能引導(dǎo)了牙根形成的大小、形狀及數(shù)目。

除上述常見(jiàn)的HERS 細(xì)胞參與的分子及信號(hào)通路以外，Tian Q 等[17]發(fā)現(xiàn)Vps4b 基因突變可能通過(guò)改變HERS 中CK14 和PCNA 的表達(dá)，從而導(dǎo)致牙根發(fā)育異常；Date Y 等[18]發(fā)現(xiàn)Chd3 基因在分泌型成釉細(xì)胞和HERS 細(xì)胞中高表達(dá)，但在發(fā)育中的成牙本質(zhì)細(xì)胞和星網(wǎng)狀層細(xì)胞中低表達(dá)，Chd3 在HERS 細(xì)胞的DNA 合成及促進(jìn)牙根發(fā)育中有重要作用[19]。

2.2 通過(guò)HERS 作用于牙根發(fā)育的其他影響因素研究

除了器官組織細(xì)胞本身表達(dá)的關(guān)鍵信號(hào)分子對(duì)牙根發(fā)育發(fā)揮著主要的調(diào)控作用外，一些內(nèi)源性的其他生物活性分子或外源性的因素如藥物、射線(xiàn)、創(chuàng)傷等，也會(huì)通過(guò)HERS 對(duì)牙根發(fā)育造成一定影響。

Xu J 等[20]發(fā)現(xiàn)血管活性腸肽（VIP）增強(qiáng)了HERS 的增殖以及向根方的延長(zhǎng)，在體外培養(yǎng)中，VIP 促進(jìn)了HERS01a 細(xì)胞系的增殖以及CK14 和vimentin 的表達(dá)。Ida-Yonemochi H 等[21]發(fā)現(xiàn)基底膜聚糖perlecan 的過(guò)量表達(dá)會(huì)造成牙齒形態(tài)的異常，如perlecan 在HERS 細(xì)胞中堆積導(dǎo)致牙根向外彎曲。Sakuraba H 等[22]發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocyte growth factor，HGF）可能通過(guò)增強(qiáng)HERS 增殖和向根方延長(zhǎng)來(lái)促進(jìn)牙根發(fā)育。

Fujiwara N 等[23]發(fā)現(xiàn)Harmine（駱駝蓬堿）能夠促進(jìn)HERS 延長(zhǎng)并刺激HERS 細(xì)胞增殖，并且能夠誘導(dǎo)HERS 細(xì)胞中SMAD1/5/8 蛋白磷酸化；星網(wǎng)狀層的消失可能是控制HERS 形成時(shí)機(jī)的關(guān)鍵事件，表皮生長(zhǎng)因子可能是頸環(huán)上皮轉(zhuǎn)變?yōu)镠ERS 的調(diào)控因素之一[24]；胰島素樣生長(zhǎng)因子1（IGF-1）通過(guò)調(diào)節(jié)HERS 外層細(xì)胞的有絲分裂活性來(lái)參與牙根的早期發(fā)育過(guò)程[25]。Kawakami T等[26]發(fā)現(xiàn)環(huán)磷酰胺在牙根發(fā)育過(guò)程中會(huì)造成HERS 的缺損，導(dǎo)致HERS 早失，進(jìn)一步抑制正常的牙根發(fā)育，引起不可逆的牙根發(fā)育過(guò)短。Hirose N 等[27]發(fā)現(xiàn)成釉蛋白可能對(duì)HERS 細(xì)胞有調(diào)控其分化的作用，并通過(guò)在HERS 中的表達(dá)啟動(dòng)正常的牙根發(fā)育過(guò)程。

Ide Y 等[28]發(fā)現(xiàn)輻射導(dǎo)致的HERS 早失以及HERS 周?chē)g充質(zhì)細(xì)胞的增殖抑制會(huì)進(jìn)一步引起牙根的發(fā)育畸形。Nakasone N 等[29]發(fā)現(xiàn)在牙根發(fā)育過(guò)程中，咬合能夠降低細(xì)胞增殖，是牙根延長(zhǎng)調(diào)控因素之一。Hodgson B D 等[30]發(fā)現(xiàn)，光生物調(diào)節(jié)能夠改善在牙根發(fā)育過(guò)程中因長(zhǎng)春堿造成的HERS 細(xì)胞增殖減弱及谷胱甘肽水平降低。

Jiang X 等[31]和Jung I Y 等[32]發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的創(chuàng)傷和大面積、長(zhǎng)時(shí)間的根尖炎癥可能導(dǎo)致HERS和牙乳頭脫離牙根，形成一個(gè)單獨(dú)發(fā)育的、與原牙根主體不相連的根尖段。Andreasen J O 等[33]將HERS 整體切除或挫傷，牙根表現(xiàn)為發(fā)育停滯，且牙槽骨向牙根內(nèi)長(zhǎng)入，將部分HERS 切除，依然有牙根形成，但體積較小，不切除HERS，牙根能夠獲得完整的發(fā)育；發(fā)現(xiàn)無(wú)論是部分還是完全的HERS 損傷都可能影響牙根發(fā)育[34]。

3 HERS 及其衍生物的生物學(xué)行為，以及應(yīng)用于組織修復(fù)再生的研究

3.1 HERS 細(xì)胞/馬拉瑟上皮剩余細(xì)胞的研究

在牙根發(fā)育期間，通過(guò)上皮-間充質(zhì)相互作用，HERS 細(xì)胞可以誘導(dǎo)牙囊細(xì)胞向成纖維細(xì)胞、成牙骨質(zhì)細(xì)胞及成骨細(xì)胞分化，形成牙周膜、牙骨質(zhì)及牙槽骨；也可以誘導(dǎo)牙乳頭細(xì)胞向成牙本質(zhì)細(xì)胞分化，形成牙本質(zhì)。除上皮-間充質(zhì)相互作用以外，HERS 細(xì)胞還能夠進(jìn)行上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，自身進(jìn)行成牙骨質(zhì)/成骨向分化，形成牙周支持組織。而牙根發(fā)育完成后，HERS 細(xì)胞進(jìn)入牙周膜中形成馬拉瑟上皮剩余細(xì)胞，維持牙周組織穩(wěn)態(tài)，參與牙周組織受損修復(fù)的過(guò)程。

He M 等[35]發(fā)現(xiàn)HERS 細(xì)胞來(lái)源的條件培養(yǎng)基促進(jìn)了大鼠切牙DFCs 的成骨分化以及礦化能力，相反地，卻對(duì)大鼠磨牙DFCs 產(chǎn)生了抑制效應(yīng)。Yang Y 等[36]發(fā)現(xiàn)在牙根發(fā)育過(guò)程中，HERS細(xì)胞能夠通過(guò)Wnt 通路和牙本質(zhì)的參與，誘導(dǎo)DFCs 進(jìn)行成牙向分化。Guo Y 等[37]發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)時(shí)，HERS 細(xì)胞在DFCs 誘導(dǎo)下細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化并且產(chǎn)生了更多的礦化結(jié)節(jié)；在體內(nèi)移植實(shí)驗(yàn)中，HERS 細(xì)胞形成了牙骨質(zhì)-牙周韌帶樣結(jié)構(gòu)[38]；提出：HERS 細(xì)胞直接參與了牙周膜的形成過(guò)程，并且對(duì)于DFCs 的分化并形成牙周組織結(jié)構(gòu)有重要作用。Jung H S 等[39]發(fā)現(xiàn)將HERS、DFCs 和DPCs 在體內(nèi)共培養(yǎng)，能夠誘導(dǎo)DFCs 的成牙骨質(zhì)/成骨向分化，從而促進(jìn)牙周組織修復(fù)再生。Bai Y 等[40]發(fā)現(xiàn)HERS 細(xì)胞通過(guò)EMI 誘導(dǎo)DFCs 膜片，能夠促進(jìn)DFCs 的成骨/成牙骨質(zhì)向分化，并在體內(nèi)形成牙骨質(zhì)樣組織，促進(jìn)牙周組織修復(fù)。

Duan Y 等[41]發(fā)現(xiàn)相較于二維培養(yǎng)的HERS細(xì)胞，三維培養(yǎng)的HERS 細(xì)胞小球在增殖、自我更新、干性維持、分化潛能以及牙本質(zhì)形成的誘導(dǎo)能力方面都有所增強(qiáng)；并且HERS 細(xì)胞小球的形成與擴(kuò)展在一定程度上依賴(lài)于HIF-1 通路；在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)（大鼠腎被膜下植入）中，HERS 細(xì)胞小球與HA/TCP 共培養(yǎng)，有類(lèi)牙骨質(zhì)形成；HERS細(xì)胞小球與DPCs、TDM 共培養(yǎng)，有相對(duì)有序且明顯礦化的新生類(lèi)牙本質(zhì)組織出現(xiàn)。Thomas H F等[42]將HERS 從5 日齡的CD-1 小鼠第一磨牙中分離出來(lái)進(jìn)行HERS 細(xì)胞的培養(yǎng)，免疫熒光鑒定獲得了純化的上皮細(xì)胞；還將HERS 與牙乳頭進(jìn)行重組，發(fā)現(xiàn)HERS 對(duì)DPCs 有成牙本質(zhì)細(xì)胞向分化的誘導(dǎo)作用，并且在移植2 周后觀察到了根部牙本質(zhì)樣組織的出現(xiàn)。Suzuki M 等[5]發(fā)現(xiàn)HERS 的斷裂是源于DFCs 的侵襲，而不是源于細(xì)胞的死亡；在與HERS 的基底膜發(fā)生接觸后，DPCs 向成牙本質(zhì)細(xì)胞分化；在與HERS 細(xì)胞發(fā)生直接接觸后，DFCs 向成牙骨質(zhì)細(xì)胞分化。

Oh J E 等[43]發(fā)現(xiàn)TGF-β能夠誘導(dǎo)DFHERSCs 牙囊組織來(lái)源的HERS 細(xì)胞（DF-HERSCs）進(jìn)行EMT，向成骨向分化。Chen J 等[44]發(fā)現(xiàn)，TGF-β1 和FGF2 能通過(guò) MAPK/ERK-dependent信號(hào)通路誘導(dǎo)HERS 發(fā)生EMT。

Li Y 等[45]發(fā)現(xiàn)上皮剩余（ERM）能夠促進(jìn)牙周炎患者來(lái)源（P）和老年人來(lái)源（A）的PDLSCs 的成骨相關(guān)基因和蛋白表達(dá)。Bosshardt D D 等[46]對(duì)牙周再生過(guò)程中的細(xì)胞間的相互作用進(jìn)行綜合歸納，提出：馬拉瑟上皮剩余中的上皮細(xì)胞被認(rèn)為是一個(gè)能夠提供成牙骨質(zhì)細(xì)胞補(bǔ)給的細(xì)胞龕；在此過(guò)程中，釉質(zhì)基質(zhì)蛋白以及TGF-β 家族的成員與成牙骨質(zhì)細(xì)胞分化有關(guān)。Huang X 等[47]對(duì)HERS細(xì)胞在牙根發(fā)育中的命運(yùn)及轉(zhuǎn)歸作歸納總結(jié)，提出：HERS 細(xì)胞在牙根形成的全過(guò)程中都能在牙根表面被檢測(cè)到，并不會(huì)消失；大部分HERS 細(xì)胞粘附于牙骨質(zhì)表面，余下部分分散開(kāi)來(lái)形成馬拉瑟上皮剩余；在DFCs 穿過(guò)HERS 網(wǎng)絡(luò)接觸到牙本質(zhì)之前，HERS 細(xì)胞會(huì)在牙本質(zhì)表面分泌細(xì)胞外基質(zhì)成分；HERS 細(xì)胞參與牙骨質(zhì)的形成，也有可能分化成為成牙骨質(zhì)細(xì)胞；在牙根發(fā)育過(guò)程中，HERS 并非被“打散”，相反，HERS 細(xì)胞之間繼續(xù)以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行相互交流作用；HERS 細(xì)胞與神經(jīng)嵴來(lái)源的間充質(zhì)進(jìn)行相互作用，引導(dǎo)牙根發(fā)育。Xiong J 等[48]對(duì)馬拉瑟上皮剩余細(xì)胞在牙周組織中的作用進(jìn)行歸納總結(jié)，提出：雖然目前對(duì)于馬拉瑟上皮剩余細(xì)胞的功能尚無(wú)共識(shí)，但其在維持牙周組織穩(wěn)態(tài)、防止牙固連及牙根吸收以及促進(jìn)牙骨質(zhì)修復(fù)等方面發(fā)揮作用，可能成為誘導(dǎo)牙周組織再生的重要干細(xì)胞來(lái)源。

3.2 HERS 細(xì)胞系/馬拉瑟上皮剩余細(xì)胞系的研究

HERS 細(xì)胞和馬拉瑟上皮剩余細(xì)胞的原代培養(yǎng)較為困難，細(xì)胞量的獲取不足在一定程度上限制了實(shí)驗(yàn)研究。因此，通過(guò)建立永生化的細(xì)胞系，保證充足的細(xì)胞來(lái)源，促進(jìn)了對(duì)HERS 細(xì)胞和馬拉瑟上皮剩余細(xì)胞生物學(xué)特性的研究。

Kim G H 等[49]構(gòu)建了永生化的人誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞來(lái)源的上皮樣細(xì)胞系（EPI-hiPSCs），并發(fā)現(xiàn)EPI-hiPSCs 能夠促進(jìn)DPCs 成牙相關(guān)基因表達(dá)、牙本質(zhì)涎磷蛋白（DSPP）表達(dá)以及更多的礦化結(jié)節(jié)形成。Li X 等[50]和Zhang S 等[51]建立了SD 大鼠HERS 細(xì)胞來(lái)源的細(xì)胞系HERS-H1 和HERS-C2；HERS-H1 細(xì)胞系在體外增強(qiáng)DPCs 的成牙向分化及礦化能力；HERS-C2 細(xì)胞系能夠在體外通過(guò)EMT 分化為成牙骨質(zhì)細(xì)胞并在體內(nèi)形成牙骨質(zhì)樣組織。Tsunematsu T 等[52]從牙周膜中分離出了馬拉瑟上皮剩余來(lái)源的自發(fā)性永生化的牙源性上皮（iOdE）細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)它們具有形成小球并表達(dá)干細(xì)胞相關(guān)基因的能力；并且iOdE 細(xì)胞能夠經(jīng)成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基作用后進(jìn)行成骨向分化，將其移植于免疫缺陷小鼠體內(nèi)培養(yǎng)后形成了鈣化結(jié)節(jié)。Nam H 等[53]發(fā)現(xiàn)HERS/ERM 細(xì)胞有上皮干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)；在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了HERS/ERM 來(lái)源的永生化細(xì)胞系[54]，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞系能夠保持上皮干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)，并且在TGF-β1 誘導(dǎo)下，能通過(guò)EMT 獲得間充質(zhì)表型。Akimoto T 等[55]構(gòu)建了HERS 細(xì)胞來(lái)源的細(xì)胞系HERS01a，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞系表達(dá)間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物vimentin、N-cadherin 和上皮細(xì)胞標(biāo)記物CK14、E-cadherin 以及p63；經(jīng)TGF-β 誘導(dǎo)后，HERS01a 細(xì)胞的間充質(zhì)標(biāo)志物表達(dá)增多，EMT 標(biāo)志物snail1 和snail 2 也增多。

3.3 HERS 細(xì)胞系來(lái)源的外泌體的研究

外泌體具有低免疫原性、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，在向組織修復(fù)的臨床轉(zhuǎn)化研究中，擁有廣闊應(yīng)用前景。Zhang S 等[56]發(fā)現(xiàn)HERS-H1 細(xì)胞系來(lái)源的外泌體樣囊泡（ELVs-H1）能夠促進(jìn)DPCs 的增殖、遷移以及成牙向分化，同時(shí)促進(jìn)血管形成以及成神經(jīng)向分化，并且還能激活Wnt/β-catenin通路；利用 ELVs-H1 與DPCs 在牙根薄片上進(jìn)行體內(nèi)共培養(yǎng)，能夠促進(jìn)包括修復(fù)性牙本質(zhì)樣硬組織及血管、神經(jīng)軟組織在內(nèi)的牙髓-牙本質(zhì)復(fù)合體樣組織的再生。

3.4 關(guān)于HERS 細(xì)胞能否成為牙骨質(zhì)細(xì)胞分化來(lái)源的研究爭(zhēng)議

關(guān)于HERS 細(xì)胞是否能夠經(jīng)歷EMT，進(jìn)而分化為成牙骨質(zhì)細(xì)胞，一直存在爭(zhēng)議。Diekwisch T G 等[57]在研究中證實(shí)了牙骨質(zhì)是由HERS 斷裂后侵入其中的DFCs 所生產(chǎn)的這一經(jīng)典理論；Yamamoto T 等[58-60]更是十分堅(jiān)持在牙骨質(zhì)形成過(guò)程中，HERS 細(xì)胞不會(huì)經(jīng)歷EMT，且DFCs 才是成牙骨質(zhì)細(xì)胞的分化來(lái)源。與前述觀點(diǎn)恰恰相反的是，Bosshardt D D 等的研究發(fā)現(xiàn)支持了HERS 細(xì)胞生產(chǎn)牙骨質(zhì)基質(zhì)蛋白[61-63]并成為成牙骨質(zhì)細(xì)胞來(lái)源[64]的可能性；Hammarstrom L等[65]和Alatli I 等[66]稱(chēng)有證據(jù)證明HERS 細(xì)胞無(wú)細(xì)胞性牙骨質(zhì)和細(xì)胞性牙骨質(zhì)中都有涉及；Zeichner-David 等[67]的研究提出了無(wú)細(xì)胞性牙骨質(zhì)和細(xì)胞性牙骨質(zhì)都可以被HERS 來(lái)源的成牙骨質(zhì)細(xì)胞合成；Sonoyama W 等[68]發(fā)現(xiàn)HERS 細(xì)胞在移植到免疫缺陷小鼠體內(nèi)培養(yǎng)時(shí)，能夠形成牙骨質(zhì)樣組織；Itaya S 等[69]發(fā)現(xiàn)TGF-β 能夠誘導(dǎo)HERS 進(jìn)行EMT 并分化為牙周膜成纖維細(xì)胞，并表達(dá)無(wú)細(xì)胞牙骨質(zhì)和牙周膜形成相關(guān)蛋白如fibronectin 和periostin。

4 小結(jié)

一方面，HERS 細(xì)胞可通過(guò)EMT 進(jìn)行自身的成骨/成牙骨質(zhì)向分化。另一方面，通過(guò)EMI，HERS 細(xì)胞誘導(dǎo)DPCs 的成牙/成骨向分化，參與根部牙本質(zhì)的形成；HERS 細(xì)胞誘導(dǎo)DFCs 的成骨/成牙骨質(zhì)向分化，參與牙周組織形成。

為了更好地補(bǔ)充HERS 細(xì)胞參與牙根發(fā)育及牙周組織形成的基礎(chǔ)知識(shí)，為牙周再生及生物牙根構(gòu)建提供理論參考及實(shí)踐指導(dǎo)，以下科學(xué)問(wèn)題尚需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究來(lái)明確：EMI 和EMT 在分子層面的調(diào)控機(jī)制為何；EMI 與EMT 在組織發(fā)生過(guò)程中所占比例如何；在組織修復(fù)過(guò)程中EMI 與EMT，哪一種修復(fù)策略的效率更高；HERS 細(xì)胞應(yīng)用于牙周再生時(shí)的血管、神經(jīng)形成及功能評(píng)價(jià)；HERS 細(xì)胞生理性的EMT 與腫瘤細(xì)胞病理性的EMT 區(qū)別為何；恒牙與乳牙的HERS 區(qū)別為何；HERS 細(xì)胞抵御局部感染能力如何；HERS 細(xì)胞在炎癥環(huán)境下發(fā)揮的免疫功能為何；HERS 細(xì)胞最高效的保存策略為何；HERS 細(xì)胞應(yīng)用于牙周修復(fù)最簡(jiǎn)便、利用率最高的的操作方式為何等。