Зубной фолликул - Dental follicle

Гистологический слайд, показывающий зачаток зуба.
A: эмалевый орган
B: зубной сосочек
C: зубной фолликул

В зубной фолликул, также известный как зубной мешок, состоит из мезенхимальных клеток и волокон, окружающих эмалевый орган и зубной сосочек развивающегося зуба.[1] Это сосудисто-фиброзный мешок.[2] содержащий развивающиеся зуб и это одонтогенный орган. Зубной фолликул (DF) дифференцируется на пародонтальная связка. Кроме того, он может быть предшественником других клеток пародонт, включая остеобласты, цементобласты и фибробласты. Они развиваются в альвеолярную кость, цемент с Волокна Шарпея и волокна периодонтальной связки соответственно. Похожий на зубной сосочек, зубной фолликул обеспечивает питание эмалевый орган и зубной сосочек а также имеют чрезвычайно богатое кровоснабжение.[2]

Роль в прорезывании зубов

Формирующая роль зубного фолликула начинается, когда коронка зуба полностью сформирована и непосредственно перед прорезывание зубов в ротовая полость.[2]

Несмотря на то что прорезывание зубов механизмы еще предстоит понять полностью, в целом можно согласиться с тем, что многие факторы вместе влияют на прорезывание зубов процесс, поэтому очень трудно различить причины и следствия.[3] Было предложено много теорий прорезывание зубов. Такие идеи, как реконструкция альвеолярная кость, удлинение корня и, в определенной степени, наиболее вероятное объяснение прорезывание зубов в людях - это формирование пародонтальная связка.

Ремоделирование костей

Ремоделирование костей челюстей было связано с прорезывание зубов так что в предэруптивной фазе зуба естественный характер роста верхняя челюсть или же нижняя челюсть теоретически перемещает зубы за счет избирательного осаждения и реабсорбции кости в прилегающей к зубу области.[3] Серия экспериментов на собаках дает самое надежное обоснование того, что ремоделирование кости является причиной смещения зубов.

Когда прорезывание останавливается путем прикрепления зубного зачатка к нижнему краю нижняя челюсть или когда зубной фолликул остается нетронутым при удалении развивающегося пре-моляра, остеокласты увеличивают губернакулярный канал, в то время как эруптивный путь развивается внутри костного покрытия над энуклеированным зубом. Однако при удалении зубного фолликула не будет развиваться эруптивный путь. Более того, реплика прорезывается с развитием эруптивного пути, пока сохраняется зубной фолликул, когда точный силиконовый или металлический дубликат заменяет зубной зачаток.

Такие наблюдения следует тщательно и подробно изучить. Во-первых, безошибочно было продемонстрировано, что пути прорезывания развиваются в кости, лишенной почки или растущего зуба. Во-вторых, они предоставили доказательства того, что зубной фолликул участвует в этом процессе. Следовательно, это только тогда, когда может быть подтверждено одновременное отложение кости в основании крипты, и ингибирование такого отложения кости может быть продемонстрировано, чтобы показать влияние на прорезывание зубов, то вывод о том, что в кости формируется эруптивный путь, означает, что ремоделирование кости является причиной образования зубов.

Во многих исследованиях с использованием тетрациклинов в качестве индикаторов отложения костей было доказано, что резорбция костей является основной активностью на дне альвеолы ​​у ряда видов, включая людей. Например, у людей основание склепа перманентного первого коренные зубы а постоянные третьи моляры будут многократно реабсорбироваться по мере прорезывания этих зубов, хотя на вторых молярах и вторых премолярах будет некоторое отложение кости на дне крипты. В случае демонстрации прорезывания спящего дубликата многие могут подумать, что реконструкция костной ткани была бы единственной причиной. Однако, согласно тому, что будет обсуждаться дальше, можно сделать вывод, что фолликулярная ткань ответственна за это движение, что подтверждается частями доказательства. Более того, в некоторых недавних исследованиях было замечено, что рост альвеолярной кости у основания крипты является предпосылкой для моляров. прорезывание зубов у крыс. Несомненно, нужно больше внимания уделять внутрикостному прорезывание зубов. Независимо от того, является ли рост костей главной движущей силой, можно согласиться с тем, что для прорезывание зубов Для этого необходим зубной фолликул, который, как будет сказано ниже, регулирует ремоделирование кости.

Зубной фолликул

Исследования показывают повторяющуюся серию клеточной активности, которая включает уменьшение зубного эпителия и фолликула, связанного с прорезывание зубов что способствует абсорбции костной ткани и деградации соединительной ткани.[3] При отсутствии колониестимулирующего фактора 1, фактора, который способствует дифференцировке остеокластов, у остеопетротических животных отсутствует механизм удаления кости, и, следовательно, предотвращается прорезывание. Высыпание произойдет, когда дифференциация остеокластов будет разрешена из-за местного введения колониестимулирующего фактора 1. Протеазы, которые продуцируются восстановленным эпителием эмали, приводят к пути наименьшего сопротивления, поскольку они способствуют разрушению соединительной ткани. При стимуляции роста альвеолярной кости в основании крипты также может быть необходима экспрессия костного морфогенетического белка-6 в зубном фолликуле.

Также считается, что существует передача сигналов между зубным фолликулом и уменьшенным эпителием эмали. Эта сигнализация может быть вероятной причиной заслуживающей внимания регулярности времени прорезывания, потому что эпителий эмали, скорее всего, запрограммирован как часть его функционального жизненного цикла. Передача сигналов также поможет объяснить, почему корешковый фолликул, не связанный с уменьшением эмалевого эпителия, участвует в образовании пародонтальная связка но не переживает вырождения.

Пародонтальная связка

Клетки зубного фолликула дифференцируются с образованием коллагена. фибробласт из цементобласты и пародонтальные связки, который производит и выделяет цемент на поверхности корней зубов. Когда корни зуба распадаются, некоторые клетки зубного фолликула вторгаются в корни зуба. Тонкие волокна, которые появляются вдоль развивающихся корней около шейного отдела коронки, также будут образованы некоторыми клетками связки. Скорее всего, это стволовая клетка фибробласты которые образуют основные группы волокон, которые будут выходить на поверхность по мере удлинения корней. Поскольку волокна имплантируются в цемент поверхности корня, другой конец будет прикреплен к формирующей альвеолярная кость.[1]

Омоложение и развитие пародонтальная связка были приняты как фактор прорезывания зуба из-за силы тяги, которой обладает фибробласты и из-за экспериментальных результатов, основанных на непрерывно прорезывающемся резце крысы. Не тот случай, когда существование пародонтальная связка не всегда соответствует резорбции зубов с ограниченным периодом роста. Однако случаются случаи, когда зубы без корней прорезываются и когда пародонтальная связка присутствует, и зуб не прорезывается.[3]

Одно существенное различие в формировании волокон существует между зубами, у которых есть предшественники, и зубами, у которых нет предшественников.[4] Для первой группы зубов (таких как постоянные резцы, клыки и премоляры) основная группа волокон будет развиваться позже, чем в последней группе зубов (например, молочные зубы и постоянные коренные зубы). Можно заметить, что корональная половина пародонтальная связка состоит из хорошо сформированных, наклонно ориентированных основных пучков коллагеновых волокон, когда прорезывающийся постоянный коренной зуб входит в полость рта. Верно и обратное. Большинство пародонтальная связка извергающегося постоянного премоляр лишен заметного количества организованных основных пучков коллагеновых волокон, проходящих от зуба к альвеолярная кость.

Молекулярные детерминанты прорезывания зубов

Прорезывание зубов представляет собой тщательно контролируемый процесс, в котором участвует зубной орган, состоящий из зубного фолликула и эмалевого органа, а также прилегающих альвеолярных тканей. Баланс между формированием костной ткани, пародонтальная связка и корень, и разрушение тканей кости, соединительной ткани и эпителия вызывает движение зуба. Остеокласты собираются из циркулирующих моноциты которые химически притягиваются к месту резорбции кости во время ремоделирования кости. Фактор роста, колониестимулирующий фактор 1, продуцируемый зубным фолликулом, способствует дифференцировке моноциты в макрофаги и остеокласты. Кроме того, в результате эпидермального фактор роста, эмалевый орган производит интерлейкин-1 альфа, промотор резорбции костной ткани, который заставляет фолликулярные клетки производить колониестимулирующий фактор 1. В процессе прорезывание зубов, хемотаксический белок моноцитов-1 также могут быть задействованы.[3]

Передача сигналов через активируемый рецептором Ядерный фактор, кБ или рецептор-активированный Ядерный фактор, кБ лиганд или остеопротегериновый путь контролирует остеокластогенез. В верхушке зубного фолликула остеопротегерин предотвращает образование остеокластов, и его экспрессия подавляется. В конечном итоге акцент на дифференциации остеобласты у основания альвеолярного склепа подчеркнута. Высокий уровень фактора транскрипции Рант-связанный фактор транскрипции-2, который участвует в остеобласт дифференциация и функция указываются в базальной части зубного фолликула. Снижение экспрессии Рант-связанный фактор транскрипции-2 в верхней части зубного фолликула, которая поддерживает удаление кости вдоль поверхности, на которой прорезывается зуб, происходит за счет трансформирующего фактора роста b. Ускорение резец Доказано, что на сыпь у грызунов влияет эпидермальный фактор роста, который увеличивает уровень экспрессии трансформации фактора роста b.

Роль в развитии одонтогенных кист и опухолей[5]

Роль в развитии одонтогенных кист и опухолей

Наиболее частыми патологиями, связанными с зубным фолликулом, являются зубная киста, керато-кистозная одонтогенная опухоль и амелобластома. Карциномы, такие как первичная внутрикостная карцинома, и другие опухоли, включая саркому и бромиксому, также могут быть связаны с зубным фолликулом.

Зубочелюстная (фолликулярная) киста

Вторая по распространенности одентогенная киста - фолликулярная киста. Киста развивается в нормальном зубном фолликуле, окружающем непрорезавшийся зуб. Он также может развиться в результате разрушения звездчатого ретикулума или скопления жидкости между восстановленными слоями эмалевого эпителия.

Клинические признаки

Зубовидная киста часто встречается в местах, где есть непрорезавшиеся зубы. Этими областями в порядке убывания частоты являются третьи моляры нижней челюсти, третьи моляры верхней челюсти и клыки верхней челюсти. Киста может вырасти до больших размеров, заменить зуб, с которым они связаны, или едва ли вызвать резорбцию корней соседних зубов.

Диагностика

Для диагностики зубных кист требуются клинические и рентгенологические исследования. Киста присутствует, когда фолликулярное пространство превышает 5 мм от коронки. Однако возможно, что кератоцисты и амелобластомы имитируют рентгенографические изображения фолликулярных кист. Аспирацию можно использовать для дифференциации поражений.

Уход

- Марсупиализация

Эта процедура представляет собой частичное удаление ассоциированного зуба. Преимущество этой процедуры в том, что она поддерживает жизнеспособность зубов и является менее инвазивной. Недостатком является то, что он требует значительного ухода и очень медленно заживает.

- энуклеация

Эта процедура представляет собой полное удаление связанного зуба. Преимущество энуклеации заключается в том, что полость кисты со временем заживает, и вся ткань кисты доступна для гистологического исследования. Недостатком является то, что если киста затрагивает верхушки соседних жизненно важных зубов, операция может лишить зубы кровоснабжения и убить вирусные зубы.

Одонтогенные опухоли

Одонтогенные опухоли могут состоять из одонтогенного эпителия, одонтогенной соединительной ткани или того и другого. Одонтогенные опухоли, состоящие преимущественно из эпителия, возникают из одонтогенного эпителия. Одонтогенные опухоли, состоящие из одонтогенной соединительной ткани, возникают из эктомезенхимальной области зубного зачатка, либо из зубного сосочка, либо из зубного фолликула. Одонтогенные опухоли смешанного происхождения в активном росте содержат как амелобластный эпителий, так и одонтобластную ткань. После полного развития он в основном состоит из эмали, дентина и цемента.

Стволовые клетки зубных фолликулов

Присутствие стволовых клеток в зубах является неотъемлемой частью способности DF дифференцироваться в пародонтальная связка.[6][7] Современные знания о стволовых клетках, присутствующих в DF, основаны на извлечении DF из незрелых корней ретенированных зубов. По сравнению с DF обычно прорезавшегося зуба, DF зуба ретинированный зуб, например третий моляр, не окружает зуб и впоследствии разделяется на две части.

Периапикальный отдел: окружает верхушку развивающегося корня зуба и опосредует прорезывание зуба. Коронковая часть: прикрепляется к развивающемуся корню зуба и опосредует рост кости. Стволовые клетки, выделенные из этих двух частей, кратко описаны ниже.

Мультипотентэктомезенхимальные клетки-предшественники

Мультипотентэктомезенхимные клетки-предшественники, также называемые DFC, обнаруживаются в коронковой части DF ретенированных третьих моляров человека. DFC считаются мультипотентными, и они, в частности, являются предшественниками клеток аппарата прикрепления зубов. Клетки этой тканевой структуры экспрессируют типичные маркеры фибробластов PDL, альвеолярных остеобластов и цементобластов. При культивировании DFC имеют морфологию, сравнимую с морфологией фибробластов, и экспрессируют такие маркеры, как Nestin и STRO-1, которые являются типичными маркерами зубных стволовых клеток. Эти клетки обладают высокой степенью пролиферации и, как правило, более быстрыми темпами, чем мезенхимальные стволовые клетки, полученные из костного мозга.

Регулирование DFC

Инициирование дифференцировки контролируется рядом различных внеклеточных факторов, таких как факторы роста, межклеточные контакты, внеклеточный матрикс и механическая нагрузка. Эти факторы координируются, чтобы стимулировать или модулировать процесс дифференциация в конкретный функциональный тип клеток тела.[6][8]

Недавно было проведено несколько исследований по дифференциации культивируемых DFC на биоминерализация клетки. Эти исследования выявили новые способы работы механизмов дифференцировки клеток. Более того, информация о профилях экспрессии в масштабе всего генома была предоставлена протеомика и транскриптомика с DFC. Это помогает более четко показать молекулярные механизмы в клетках. Киназа, регулируемая внеклеточным сигналом (ERK) путь Эти исследования также выявили при остеогенной дифференцировке ДФК.

Протеомика и транскриптомика идентифицировали регулируемые факторы транскрипции, такие как SP1 и TP53. Эти факторы транскрипции были более точно идентифицированы биоинформатикой после анализа протеома. Роль этих факторов транскрипции регулирует пролиферацию клеток и дифференцировку DFC.

Клетки зубных фолликулов человека являются клетками-предшественниками. Различные исследования показали, что остеогенная дифференцировка DFC контролируется BMP2 и IGF2, которые являются факторами роста. Однако влияние BMP2 и IGF2 на дифференцировку DFC не было проанализировано слишком глубоко. Было исследование, в котором изучали DFC после индукции остеогенной дифференцировки с помощью BMP2, IGF2 и стандартной среды для остеогенной дифференцировки (ODM) с дексаметазон. Щелочной фосфатаза активность и накопление кальция показали остеогенную дифференцировку после всех обработок, но с наиболее эффективной дифференцировкой с помощью ODM. Кроме того, маркеры процесса дифференцировки остеобластов в клетках, обработанных BMP2 или IGF2, были намного активнее, чем в клетках, обработанных ODM. Чтобы найти причину этих различий, профили экспрессии по всему геному сравнивали на ранней стадии дифференцировки. Маркеры хондробластов в клетках, дифференцированных по BMP2, и общие маркеры дифференцировки / пролиферации клеток в клетках, обработанных IGF2, в значительной степени регулировались. Однако DFC, обработанные ODM, экспрессировали поздние маркеры остеогенно-дифференцированных DFC, таких как фактор транскрипции ZBTB16, который не экспрессируется в клетках, дифференцированных по BMP2 или IGF2. Таким образом, это исследование показывает, что остеогенная дифференцировка DFC может быть запущена всеми протестированными индукторами. Однако для анализа этого механизма фактор транскрипции ZBTB16 является целью дальнейших исследований.

DLX3, а фактор транскрипции, который связан с индуцированным путем BMP2 в остеогенно дифференцированных DFCs, был способен запускать жизнеспособность клеток и остеогенную дифференцировку DFCs через петлю обратной связи BMP2 / Smad1).

DFC контролируют пропорциональное количество всех трех тканей пародонта, что включает хороший баланс между размером периодонтальной связки и количеством окружающего цемента и альвеолярной кости. Высокий уровень пародонтальная связка в пародонт поддерживает рост цемент и альвеолярная кость. Вот почему мягкий внеклеточный матрикс поддерживает остеогенную дифференцировку DFC.

Возможности миграции DFC[6]

В миграция способность DFC может быть исследована гистологически, во время этого DFC демонстрируют обширную миграционную способность для стоматологических мезенхимальные стволовые клетки, на начальных этапах развития корня зуба.[9] По сравнению с миграционной способностью стволовых клеток из пульпа зуба из молочные зубы и стволовые клетки из апикального сосочка зуба (клетки-предшественники нервного гребня зуба, dNC-PC), DFC, как обнаружено, имеют самый высокий миграция клеток скорость. Кроме того, миграция DFC может быть ускорена во время культивирования с использованием факторов роста, обнаруженных в матрице твердых тканей зуба, таких как TGF-β или BMP2, которые также участвуют в дифференциация DFC[10]

Эмбриональные стволовые клетки нервного гребня, полученные из фолликулов (FENCSC)[6]

FENCSCs являются субпопуляцией DFC, однако оба отличаются по своим свойствам миграции клеток. FENSC экспрессируют высокие уровни маркеров эмбриональных стволовых клеток (TRA1-60, TRA1-81, OCT-4) и транскриптов мРНК для Nanog и Rex-1. Они обладают способностью дифференцироваться в клетки всех трех зародышевых листков. Некоторые примеры включают гладкие и скелетные мышцы, остеобласты, нейроны, глиальные клетки, и адипоциты и поэтому отображать плюрипотентность. Эти клетки также имеют высокий уровень теломераза Мероприятия[11]

Стратегия, которая позволяет изолировать определенные типы стволовых клеток в зубном фолликуле, такие как FENCSCs, известна как Флуоресцентно-активированная сортировка клеток. Культивирование клеток также важно для понимания морфологии клеток. Кластеры сфероидных клеток DFC и FENCSCs в бессывороточных условиях культивирования клеток.

Выбор адекватного культура клеток Условия очень важны для специфики стволовых клеток зубов. Например, как DFC, так и FENCSCs образуют сфероидные кластеры клеток в условиях бессывороточной культуры клеток.

Стволовые клетки периапикальных фолликулов (PAFSC)[6]

Когда развитие корня зуба завершено, DF исчезает, что означает, что все клетки считаются частью периодонта.[6] Перед этим этапом периапикальная часть DF прикрепляется к верхушке развивающегося корня зуба и называется периапикальным фолликулом. Следовательно, недифференцированные клетки в этой ткани известны как стволовые клетки периапикальных зубных фолликулов (PAFSC) и могут быть выделены из колониеобразующих клеток в культурах клеток периапикальных фолликулов. Типичные маркеры, экспрессируемые в этих клетках, включают CD44 и STRO1. И емкость миграции клеток, и распространение клеток емкость этих клеток больше, чем у различных типов зубных мезенхимальных стволовых клеток. PFAC являются мишенью для регенеративной стоматологии из-за их высокого потенциала мультипотентной дифференциации во всех типах тканей зубов. Несмотря на тесно связанное происхождение PAFSc и DFSc с точки зрения развития, еще многое предстоит узнать о PAFSC и их сравнении с DFSc.

Роль в восстановительной стоматологии[5]

Фолликулы зубов человека можно отделить от ретенированных зубов мудрости с неразвитыми корнями зубов. Следовательно, недифференцированные эктомезенхимные клетки могут быть изолированы как из апикальной, так и из коронковой частей зубного фолликула человека. Зубной фолликул содержит различные типы мультипотентных стволовых клеток. Они являются предшественниками всех типов клеток пародонта, являясь потенциальным источником клеток для регенерации пародонта.

Смотрите также

Подобно альвеолярной кости, периодонтальная связка происходит от зубного мешка.

Рекомендации

  1. ^ а б Chiego DJ (2018). Основы оральной гистологии и эмбриологии: клинический подход (Пятое изд.). Сент-Луис, штат Миссури. ISBN  9780323497251. OCLC  1019837103.
  2. ^ а б c Creanor S (2016). Основы клинической биологии полости рта. Чичестер, Западный Сассекс. ISBN  9781118939666. OCLC  917888653.
  3. ^ а б c d е Нанси А., Тен Кейт АР (2013). Устная гистология Тен Кейт: развитие, структура и функции (8-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Эльзевир. ISBN  9780323078467. OCLC  769803484.
  4. ^ Берковиц Б.К., Голландия Г.Р., Моксхэм Б.Дж. (2017-08-25). Анатомия полости рта, гистология и эмбриология (Пятое изд.). Эдинбург. ISBN  9780723438120. OCLC  971535145.
  5. ^ а б Криспиан., Скалли (2013). Оральная и челюстно-лицевая медицина: основы диагностики и лечения (3-е изд.). Эдинбург: Черчилль Ливингстон / Эльзевьер. С. 289–297. ISBN  9780702049484. OCLC  830037239.
  6. ^ а б c d е ж Морщек C (2014). Биология стволовых клеток и тканевая инженерия в стоматологии. Академическая пресса. С. 271–277. ISBN  978-0123971579.
  7. ^ Яо С., Пан Ф, Prpic V, Wise GE (август 2008 г.). «Дифференциация стволовых клеток в зубном фолликуле». Журнал стоматологических исследований. 87 (8): 767–71. Дои:10.1177/154405910808700801. ЧВК  2553250. PMID  18650550.
  8. ^ Saugspier M, Felthaus O, Viale-Bouroncle S, Driemel O, Reichert TE, Schmalz G, Morsczeck C (май 2010 г.). «Профиль дифференцировки и экспрессии генов клеток зубного фолликула человека». Стволовые клетки и развитие. 19 (5): 707–17. Дои:10.1089 / scd.2010.0027. PMID  20491563.
  9. ^ Диквиш Т.Г. (сентябрь 2001 г.). «Биология развития цемента». Международный журнал биологии развития. 45 (5–6): 695–706. PMID  11669371.
  10. ^ Degistirici O, Grabellus F, Irsen S, Schmid KW, Thie M (апрель 2010 г.). «Использование клеток-предшественников нервного гребня человека для исследования остеогенеза: исследование in vitro». Матричная биология. 29 (3): 219–27. Дои:10.1016 / j.matbio.2009.12.005. PMID  20026403.
  11. ^ d'Aquino R, Tirino V, Desiderio V, Studer M, De Angelis GC, Laino L, De Rosa A, Di Nucci D, Martino S, Paino F, Sampaolesi M, Papaccio G (март 2011 г.). «Постнатальные клетки, происходящие из нервного гребня человека, обладают замечательными эмбриональными качествами in vitro или in vivo». Европейские клетки и материалы. 21: 304–16. Дои:10.22203 / eCM.v021a23. PMID  21432784.

дальнейшее чтение