[发明专利]一种利用Wnt10a促进间充质干细胞牙向分化的方法及其应用

说明书

本发明首次发现了Wnt10a为促进干细胞成骨/成牙分化的关键Wnt分子，并提供一种利用其促进干细胞成骨/成牙分化及组织再生的生物牙根及其制备方法。

技术领域

本发明涉及干细胞治疗领域，更为具体的，本发明涉及一种促进牙周膜牙骨质再生潜能的方法及其应用。

背景技术

牙齿是一种具有多种组织结构的器官，其结构复杂，自我修复能力有限。针对牙及牙齿组织缺损传统治疗主要为赝复体修复，难以实现形态和功能性生理修复。随着干细胞、组织工程等技术的发展，再生医学的发展为治疗这些疾病提供了更为有效的手段。在牙齿组织再生研究领域中常用的干细胞分为两类，一类是来源于牙体组织的牙源性间充质干细胞，这类干细胞由于组织来源的关系，其与牙体组织有着更紧密的联系，具有更强的牙向分化能力。另一类是非牙源性间充质干细胞如骨髓基质干细胞、脂肪干细胞及脐带干细胞等；这些干细胞来源丰富，可以自体移植，而且有的已经建立干细胞库，例如脐带间充质干细胞库、骨髓间充质干细胞库并用于临床研究，是具有较好临床应用前景的间充质干细胞，但其牙向分化及牙齿组织再生的潜能和机制尚不清楚。目前间充质干细胞介导的牙齿及支持组织再生已成为口腔医学的研究热点，并且利用自体及异体的间充质干细胞已经在大型动物模型上成功再生了生物牙根和牙周等组织。

间充质干细胞是最初从骨髓中分化而来的具有多向分化潜能干细胞，可分化为多种不同种类的细胞，包括成骨细胞、软骨细胞、肌细胞以及脂肪细胞等。越来越多的证据证明间充质干细胞可存在于非骨髓组织中。在过去的几十年里，基于其干细胞的特性，一类新的干细胞从口腔颌面组织中分离出来，包括源于牙周膜、牙髓以及根尖乳头等组织的干细胞。这些细胞具有多向分化潜能、成骨/成牙本质分化及自我更新能力。将其移植到小鼠或小型猪体内，可以生成骨样/牙本质样矿化组织并具有修复牙体组织缺损的能力。相比较源于其他组织来源的间充质干细胞，这类干细胞与牙体组织有着更紧密的联系。牙源性及非牙源性间充质干细胞均可作为种子细胞用于牙齿组织的再生，但是牙源性及非牙源性间充质干细胞牙向分化功能调控的分子机制尚未明确，限制了其临床应用潜能。尽管间充质干细胞介导的牙齿组织再生取得了一些研究成果，但目前还存在一些关键问题亟待解决，其中之一是间充质干细胞来源有限，其牙向定向分化及组织再生的分子调控机制仍未完全明确，从而限制了其研究和应用。因此如何促进间充质干细胞牙向分化，是促进牙齿组织再生的关键，有助于促进间充质干细胞介导的牙齿组织的研究和应用。

Wnt信号在牙胚发育中表达，研究证实经典Wnt 信号通路和非经典Wnt 信号通路在牙胚发育和成牙本质细胞分化过程中均发挥重要的调节作用。Wnt 家族包含19 个成员，分别与各自的Frizzled (FZD) 受体结合后，可分别激活细胞内经典和非经典Wnt 通路。但如何应用Wnt信号体外促进牙源性干细胞成牙分化尚不清楚。

发明内容

为了填补现有技术的空白，本发明的发明人通过研究，首次发现牙周膜/牙骨质与牙本质/牙髓具有独特的Wnt信号通路，并在此基础上提供了利用Wnt3a调控牙髓干细胞Wnt信号通路从而有效促进牙周膜牙骨质再生潜能的方法及应用。具体的，本发明提供如下的技术方案：

本发明的第一个方面，提供一种Wnt10a在制备促进牙源性干细胞成骨/成牙分化中的产品中的应用。

本发明的第二个方面，提供一种Wnt10a在制备牙源性干细胞介导的组织再生中的产品中的应用。

在一种实施方式中，所述产品包括药物或非药用制剂。

在一种实施方式中，所述药物或非药用制剂的剂型包括片剂、颗粒、口服制剂或注射剂。

本发明的第三个方面，提供一种Wnt10a在制备促进牙髓干细胞修复牙周膜及牙骨质的产品中的应用。

在一种实施方式中，所述产品为生物牙根或医用填料。