基因芯片筛选人牙周膜干细胞成骨分化生物学标记物的研究.pdf

牙周膜干细胞（PDLSCs）是具有自我更新和多向分化能力的间充质干细胞，可以作为牙周组织工程的种子细胞。在牙周组织损伤导致牙槽骨缺损时，PDLSCs能够迁移到损伤区域并分化为成骨细胞以修复损伤。研究PDLSCs的骨向分化过程及其相关分子标志物有助于开发新的牙周组织再生治疗方法。 环状RNA（circRNA）是一种特殊类型的非编码RNA分子，其与传统线性RNA分子不同之处在于其结构为封闭环状，不易被核酸外切酶降解，因此比线性RNA更加稳定。由于其结构稳定性和在细胞内广泛的表达，circRNA作为新的生物学标志物在疾病的发生和发展过程中具有潜在的诊断和分析应用价值。本研究旨在发现PDLSCs在骨向分化过程中显著高表达的环状RNA分子，即生物标记物，并探讨其在PDLSCs骨向分化过程中的作用。 研究方法主要包括体外培养牙周膜细胞，利用免疫磁珠法分选出PDLSCs，并在普通培养基和成骨诱导培养基中分别培养PDLSCs。通过茜素红染色检测矿化结节的形成，使用RT-qPCR技术检测碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（OCN）以及Runt相关转录因子2（Runx2）的表达水平，来评估细胞的成骨分化程度。通过使用Arraystar公司提供的circRNA芯片检测PDLSCs骨向分化前后整体circRNA的差异表达，并对芯片中上调变化最显著的前10位circRNA进行RT-qPCR检测，以确认这些标记物的表达情况。 结果表明，PDLSCs在骨向诱导21天后茜素红染色呈阳性，并形成大量矿化结节，同时ALP、OCN和Runx2的表达量显著升高。特别是Hsa-circ-0008433在PDLSCs骨向诱导21天后显著高表达，从而得出结论，Hsa-circ-0008433有望成为PDLSCs骨向分化新的生物学标记物。 研究的材料和方法包括使用circRNA芯片、α-MEM培养基、胎牛血清、胰蛋白酶、免疫磁珠分离法（MACS）、STRO-1单克隆抗体、I型胶原酶、Dispase酶、L-谷氨酰胺、维生素C、地塞米松、β-甘油磷酸钠、RT-qPCR逆转录试剂盒、PCR引物、SYBR Green II以及RealtimePCR仪和磁力架等。实验材料与设备均来自国际知名品牌，包括Arraystar公司、Gibco公司、Dynal Biotech公司、Sigma公司、Takara公司、Olympus公司和Bio-Rad公司等。细胞培养和分离纯化过程严格遵循既定实验标准操作程序，确保细胞活性和实验数据的可靠性。 本研究通过探讨PDLSCs在骨向分化过程中显著高表达的circRNA分子，为未来牙周组织工程提供了新的潜在生物学标记物。这一发现不仅加深了我们对PDLSCs骨向分化机制的理解，而且也为临床牙周病的治疗提供了新的思路和潜在的治疗靶点。随着生物标志物研究的深入，相信会有更多有效的分子标记物被发现，从而推动牙周组织工程和再生医学的发展。