金属蛋白酶解离素28 (ADAM28) 是定位于细胞膜、具有蛋白水解和黏附特性的跨膜分泌型糖蛋白，是从先天性牙根发育不良(CHTR) 患者的差异表达基因中筛选出来的致病基因之一。目前对其原核、真核表达系统的研究显示，ADAM28 作为一种胞质蛋白质，参与了从牙胚蕾状期到牙体硬组织形成期的牙冠、牙根形态发生过程，并在牙乳头细胞、牙囊细胞的早期形成、增殖和分化启动中发挥重要作用。ADAM28 真核质粒转染人牙乳头细胞、牙囊细胞后，可显著促进两类细胞的增殖、分化并抑制其凋亡，ADAM28 反义核酸可显著抑制人牙周膜干细胞(HPDLSCs)的增殖并影响细胞周期的变化， 促进碱性磷酸酶(ALP)的分泌活性，显著诱导HPDLSCs 凋亡。

牙根的发育涉及上皮根鞘细胞、牙乳头细胞、牙囊细胞，较牙冠发育复杂。牙乳头细胞、牙囊细胞可进一步分化为牙髓干细胞、牙周膜干细胞，最终矿化形成牙髓牙本质复合体和牙周膜-牙骨质-牙槽骨。之前ADAM28 对人牙周膜干细胞生物学活性的影响我们已进行了初步研究，本研究将应用细胞生物学、分子生物学和免疫学方法， 继续探讨ADAM28 基因对人牙髓干细胞生物学功能的影响，期望为CHTR 的基因治疗提供可靠依据。

牙髓干细胞是来源于成年机体牙髓组织、具有自我更新和多向分化潜能的未分化间充质细胞， 由Gronthos 等于 2000 年首次提出。牙髓干细胞除在体外能诱导分化为神经干细胞和脂肪干细胞外， 其最显著的特点之一是形成牙本质牙髓样复合体，它是构成牙的主体，其形成将是未来牙再生的第一步; 这一特点为其在牙髓牙本质生理、病理和牙本质形成机制等基础研究提供了理论依据， 也揭示了其在活髓保存治疗中潜在的优势及临床应用前景。本研究在牙髓干细胞表达 STRO-1 基础上， 采用STRO-1 作为磁珠分离细胞的表面标志，利用间接法免疫磁珠分离细胞，成功获得了STRO-1 十人牙髓干细胞，为后续的基因生物学检测提供了细胞学基础。

牙根发育调控基因通过在上皮源性颈环干细胞和间充质源性牙囊、牙乳头干细胞之间的有序协调作用决定牙根的发育进程，其间有许多生长因子、转录因子、细胞膜表面成分和细胞外基质蛋白参与，它们可影响细胞形态，控制细胞迁移，调控细胞增殖、凋亡并诱导细胞分化。ADAM28 作为近年筛选出的 CHTR 致病基因， 具有自身催化活性和显著的结构特点，含有多个结构域，其表面的金属蛋白酶在诸多生理过程中发挥重要作用：可参与骨组织的形成、改建和血管形成，促进细胞黏附、聚集和细胞迁移，调控多种牙源性间充质细胞的增殖、分化和凋亡。

细胞凋亡是受基因控制的一种主动性细胞自杀过程，是与有丝分裂功能相反、调节细胞群体相对稳定的重要方式。细胞凋亡在个体的胚胎发育、组织分化及维持机体的内环境稳定中起着关键作用， 并在牙胚组织、牙源性细胞的发育进程中发挥重要的塑形作用。本实验中，真核质粒组牙髓干细胞的凋亡细胞百分比显著高于2 个对照组，说明ADAM28 真核质粒转染后，可显著诱导牙髓干细胞的凋亡，加速细胞的凋亡进程， 进而维持细胞分化和凋亡活性的相对稳态。

相比之下，关于人牙周膜干细胞(HPDLSCs)的检测完全相反。我们运用反义核酸(AS-ODN)技术，将与ADAM28 mRNA 特异序列互补的AS-ODN 和正义对照S-ODN 同时转染体外分离培养、鉴定的 HPDLSCs，检测对其增殖、分化、凋亡的影响。结果显示，ADAM28 AS -ODN 可显著抑制HPDLSCs 的 DNA 复制和蛋白质合成，进而抑制细胞增殖，促进 ALP 的分泌活性并诱导HPDLSCs 凋亡。提示 ADAM28 可促进HPDLSCs 的增殖， 抑制ALP 的分泌和细胞凋亡。究其原因， 可能是HPDLSCs、 牙髓干细胞分别来源于不同部位的牙囊细胞、牙乳头细胞，两者的生物学特性和转归方向都有显著差别，而ADAM28 作为从CHTR 患者中筛选出的可能致病基因，在各类牙源性细胞的表达谱也不尽相同，进而导致发育缺陷的形成。这些信息启示我们，可尝试利用ADAM28 抑制牙髓干细胞增殖、并诱导牙髓干细胞凋亡的特性， 构建ADAM28 的RNA 干扰载体并添加靶向阻断药物转染入牙髓干细胞内， 以治疗CHTR 导致的牙根部牙本质发育缺陷和牙根形态异常。

综上所述，本实验针对ADAM28 对牙髓干细胞生物学功能的影响进行分子和细胞水平的深入探讨，取得了不同以往的研究成果， 进一步证实了 ADAM28 参与牙源性细胞增殖、分化的网络调控，今后可尝试将其独特的表达特性应用于CHTR 的基因治疗，期望为该病开辟新的治疗途径。

（转自干细胞科学网）