CHIR-99021与FGF8协同诱导人表皮干细胞牙向分化

摘要

人表皮干细胞(human keratinocyte stem cells,hKSCs)可作为上皮源性的成体干细胞应用于牙齿再生,但是其诱导效率较低.本研究利用小分子化合物CHIR-99021提高hKSCs的Wnt/β-catenin信号活性,再与具有诱导成牙潜能的小鼠牙胚间充质重组,构建嵌合体,并移植裸鼠肾囊膜下培养20 d.将嵌合体组织切片,并利用组织染色和免疫组化等方法鉴定牙齿结构.结果显示,经FGF8诱导处理的hKSCs与小鼠牙胚间充质构成的嵌合体的成牙率为27.80%,其中成釉率仅为40.00%;经CHIR-99021诱导处理的hKSCs与小鼠牙胚间充质构成的嵌合体的成牙率仅为18.20%,其中成釉率高达100%;而CHIR-99021与FGF8协同作用,则进一步提高嵌合体成牙率至40.00%,其中成釉率也达75.00%.进一步的研究发现,经CHIR-99021处理后,hKSCs的Wnt/β-catenin信号活性明显提高,同时FGF8的表达水平也显著上调.以上结果表明,CHIR-99021可通过上调Wnt/β-catenin信号活性水平,同时促进FGF8表达,与FGF8协同,高效诱导hKSCs分化为具有分泌釉质功能的成釉质细胞.研究结果对利用hKSCs作为上皮来源的成体细胞应用于人类牙齿再生的研究具有重要意义.