在一项由美国牙医协会福赛斯研究所（ADA Forsyth Institute）和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员共同完成的研究中，科学家们利用单细胞转录组分析技术，深入探索了牙髓干细胞（dental pulp stem cell, DPSC）和牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cell, PDLSC）的基因表达图谱。研究结果揭示了这两种干细胞之间的显著差异，并提供了迄今为止对这些干细胞最详细的分析。相关研究结果已发表在2024年1月的《Journal of Dental Research》上，论文标题为“Single-Cell Transcriptomic Analysis of Dental Pulp and Periodontal Ligament Stem Cells”。

 

论文通讯作者、美国牙医协会福赛斯研究所的Alpdogan Kantarci博士表示：“DPSC和PDLSC具有发育成体内任何类型细胞的能力。我们希望了解它们之间的差异，以及它们分化成其他细胞类型的能力是否存在不同。”

 

通过单细胞转录组分析，研究人员发现了七个不同的基因簇，这些基因簇在不同类别的基因表达上存在差异，反映了分化过程的不同阶段。在比较这两种类型的干细胞时，他们发现其中四个基因簇相似，而另外三个基因簇具有独特的差异。这些差异表明，PDLSC由于某些基因簇的比例增加，更类似于成纤维细胞（可形成结缔组织的细胞），而DPSC则显示出更高的分化潜能，更容易转化为骨细胞。

 

Kantarci博士解释说：“关于DPSC和PDLSC的特定基因组成和分化机制的新信息将为再生医学研究开辟新的领域。基于干细胞的不同特性，我们有可能选择适合的干细胞用于开发有针对性的再生牙组织修复和其他再生疗法。”

 

在这项研究中，研究人员从拔出的牙齿中获取了DPSC和PDLSC，并在不进行培养的情况下直接进行了解冻处理。随后，他们将这些干细胞送至北卡罗来纳大学教堂山分校进行单细胞转录组分析。同时，为了验证分析结果，他们还诱导这些干细胞分化为已知的细胞类型，如成纤维细胞和骨细胞。

 

研究人员利用先进的生物信息学方法对这两类干细胞的分化能力进行了比较和记录。大量RNA测序的结果进一步验证了单细胞转录组学分析的发现。这些发现揭示了DPSC和PDLSC在基因表达和分化潜能方面的独特特征，为再生医学领域提供了宝贵的资源。

 

Kantarci博士总结道：“在这项新的研究之前，人们对于干细胞的相似性和差异性存在不同的看法。现在，我们有足够的信息证明利用DPSC和PDLSC的特定特征开发更有效、更有针对性的再生疗法的巨大潜力。”这项研究为未来的再生医学研究提供了重要的理论基础和实践指导，有助于推动口腔医学领域的创新发展。