新型硅酸钙基与树脂改性硅酸钙材料对人牙髓干细胞成骨/成牙分化的调控作用：细胞相容性、免疫调节与矿化潜能的体外评价

时间：2026年1月28日

来源：Microscopy Research and Technique

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本文通过体外实验系统评价了Biodentine XP（BD-XP）、TheraCal PT（THPT）和TheraBase Ca（THB）三种钙硅酸盐基材料对人牙髓干细胞（hDPSCs）的生物学效应。结果表明，BD-XP在细胞活性、迁移能力、黏附性及矿化诱导方面表现最优，且能显著上调成牙标志基因（DSPP、RUNX2、COL-1）表达，降低IL-6分泌，凸显其作为活髓治疗（VPT）材料的临床应用潜力。

引言

随着微创修复技术在儿童牙科中的应用日益广泛，年轻恒牙（尤其是磨牙邻面龋）的龋病患病率仍居高不下，凸显早期诊断与预防策略的重要性。此类龋损进展迅速，常导致大面积病变，甚至引发牙髓炎或根尖周炎。活髓治疗（VPT）作为保留牙髓生物功能的有效策略，适用于因龋损、创伤或医源性操作导致的牙髓-牙本质复合体受损病例。其核心在于利用生物活性材料激活内源性干细胞，促进修复性牙本质形成。

人牙髓干细胞（hDPSCs）因其多向分化潜能（成骨、成软骨、成脂等）成为再生医学研究的热点。钙硅酸盐基材料（如Biodentine XP）具有良好的生物相容性与生物活性，能支持牙髓-牙本质复合体修复。本研究聚焦BD-XP、THPT（树脂改性钙硅酸盐）及新型双固化钙释放材料THB，通过体外实验评估其对hDPSCs的细胞相容性、免疫调节行为（IL-6表达）及成牙/矿化潜能。

材料与方法

hDPSCs取自16–22岁捐赠者的阻生第三磨牙，经流式细胞术鉴定其MSC表型（CD73⁺/CD90⁺/CD105⁺，CD34⁻/CD45⁻）。材料浸提液（25%、50%、100%）与细胞共培养后，通过MTT法、细胞周期分析、划痕实验、扫描电镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）、ELISA（IL-6）、qRT-PCR（ALP、DSPP、RUNX2、COL1A1）及茜素红S（ARS）染色系统评估生物学效应。

结果

细胞活性与迁移：BD-XP在各浓度下均维持高细胞活性，而THPT未稀释液显著抑制代谢活性（p < 0.001）。细胞周期显示高浓度树脂改性材料引发G0/G1期阻滞，而BD-XP组细胞多处于G2/M期，增殖潜能保留。划痕实验表明BD-XP显著促进伤口闭合，THB未稀释液则延缓迁移（p < 0.01）。

细胞形态与黏附：SEM显示hDPSCs在BD-XP表面形成丰富丝状伪足，EDX证实其钙含量（35.13%）显著高于THB（低钙）与THPT。细胞骨架染色中，BD-XP组F-肌动蛋白结构完整，而高浓度树脂材料组细胞铺展受限。

氧化应激与凋亡：THB未稀释液诱导最高ROS水平，BD-XP仅轻度升高。凋亡实验显示THB未稀释液凋亡/坏死细胞比例最高，BD-XP组细胞存活率最优。

免疫调节与基因表达：所有材料均显著降低IL-6分泌（第3天^***p < 0.001）。qRT-PCR显示BD-XP持续上调DSPP、RUNX2（第14/21天）及COL-1（第21天），而THPT/THB无显著差异。ARS染色证实BD-XP组矿化结节数量与面积最大（^***p < 0.001）。