DMSCs三维培养方法及其在组织再生和疾病治疗中应用的研究进展

doi:10.13481/j.1671-587X.20240233

摘要/Abstract

摘要：

牙源性间充质干细胞（DMSCs）是来源于神经嵴外胚层的间充质干细胞，具有优越的自我更新和多向分化的能力，被广泛应用于组织工程和再生医学研究。利用三维培养方法可对DMSCs进行大量体外扩增以满足研究和治疗的需要。与传统的二维培养方法比较，三维培养技术可更有效地模拟干细胞在体内所处的结构和微环境，从时间和空间上共同调控干细胞的增殖及分化。近年来开展的体外三维培养方法较多，悬滴培养法操作简单，但较难控制培养组织的气象环境；微流控芯片可更好地控制细胞参数，但成本高昂，且存在技术平台的难题而难以广泛应用；磁悬浮培养费用低廉，操作简便，细胞成球速度快，但由于磁化作用难以用来定量分析。其他三维培养方法还包括旋转细胞培养系统、离心成球培养法、液体覆盖法和人工支架法等，上述培养方法都存在不同的优势和一定的局限性。现对体外三维培养DMSCs的不同方法及其在不同组织再生和疾病治疗中的应用进行综述，为DMSCs功能的精准调控和再生医学研究提供参考。

关键词: 牙源性间充质干细胞, 球体培养, 干性维持, 组织工程, 再生医学

Abstract:

The dental mesenchymal stem cells （DMSCs） are mesenchymal stem cells derived from the neural crest ectoderm and have exceptional self-renewal and multilineage differentiation capabilities. The DMSCs are extensively used in tissue engineering and regenerative medicine research. The DMSCs can be expanded in vitro on a large scale to meet the needs of research and therapy by three-dimensional culture technique. Compared with traditional two-dimensional cell culture techniques，three-dimensional culture more effectively simulates the structure and microenvironment that the stem cells encounter in vivo，providing simultaneous spatial and temporal regulation of the proliferation and differentiation of the stem cells. Various three-dimensional in vitro culture techniques have been developed in recent years. Hanging drop culture is straightforward， but controlling the tissue culture environment is challenging； microfluidic chips offer better control over cellular parameters， but are costly and face the technical platform challenges，so their widespread application is limited； magnetic levitation culture is cost-effective and easy to perform with the rapid cell spheroid formation， but its magnetization effect make it unsuitable for the quantitative analysis. Other three-dimensional culture methods include rotating cell culture systems， centrifugation for spheroid culture， overlay culture and artificial scaffold methods，and they all have their own advantages and limitations. This review encompasses the different methods of three-dimensional culturing of DMSCs and their applications in various tissue regeneration and disease treatment，and provide the reference for the precise regulation of the function of the DMSCs and the research of regenerative medicine.

Key words: Dental mesenchymal stem cell, Sphere culture, Stemness maintenance, Tissue engineering, Regenerative medicine

中图分类号:

R780.2

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