BMP2調(diào)控成牙本質(zhì)細(xì)胞分化經(jīng)由Dlx3-Osx-GCN5信號(hào)通路介導(dǎo).pdf

1、牙本質(zhì)的形成起于顱神經(jīng)嵴來源的間充質(zhì)細(xì)胞，經(jīng)過一系列細(xì)胞分化階段演變?yōu)槌裳辣举|(zhì)細(xì)胞，此過程受到多種信號(hào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及轉(zhuǎn)錄因子和生長因子的調(diào)控。已知BMP2為牙本質(zhì)發(fā)生發(fā)育所必需，DSPP是成牙本質(zhì)細(xì)胞分化的重要標(biāo)志物，體外實(shí)驗(yàn)表明BMP2對成牙本質(zhì)細(xì)胞分化具有調(diào)控作用。然而，BMP2在體內(nèi)牙本質(zhì)發(fā)育時(shí)期尤其在生后牙本質(zhì)形成過程中的具體作用尚不明確；BMP2經(jīng)由何種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)控DSPP基因表達(dá)的分子機(jī)制仍有待闡明。本研究應(yīng)用BMP2條件性

2、基因敲除小鼠模型，在體評估BMP2對生后小鼠牙本質(zhì)形成的影響；并通過建立永生化成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞株，探討B(tài)MP2對成牙本質(zhì)細(xì)胞DSPP基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的分子機(jī)制。主要研究結(jié)果如下：
　　1.BMP2條件性基因敲除導(dǎo)致小鼠生后牙本質(zhì)發(fā)育不全
　　本研究應(yīng)用Osx-cre小鼠模型條件性敲除牙本質(zhì)中的BMP2，探討B(tài)MP2在生后小鼠牙本質(zhì)形成中的調(diào)節(jié)作用。BMP2條件性基因敲除小鼠呈現(xiàn)廣泛而嚴(yán)重的異常牙齒表型并出現(xiàn)左右不對稱和分叉的切

3、牙。X線及Micro-CT顯示切牙尖端破損，牙髓腔擴(kuò)大伴牙根形成障礙。切牙和磨牙的牙本質(zhì)層均變薄并伴有礦物質(zhì)過少。掃描電鏡分析顯示牙本質(zhì)表面粗糙不平，開放牙本質(zhì)小管數(shù)量顯著減少，大多數(shù)牙本質(zhì)小管排列雜亂無序。以上結(jié)果表明BMP2為正常牙本質(zhì)形成所必需。
　　2.建立永生化成牙本質(zhì)樣細(xì)胞株
　　本研究從生后第三天小鼠下頜第一磨牙原代取材培養(yǎng)牙乳頭間充質(zhì)細(xì)胞，通過轉(zhuǎn)染SV40T-Ag建立永生化細(xì)胞株。轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞以RT-PCR、

4、免疫組織化學(xué)法加以鑒定，并分析其堿性磷酸酶活性和礦化結(jié)節(jié)的形成率。在這些永生化的細(xì)胞株當(dāng)中，有一株名為iM DP-3的細(xì)胞，顯示出高的增殖率及分化和形成礦化結(jié)節(jié)的能力,但同時(shí)保留了與原代培養(yǎng)的細(xì)胞相似的基因型和表型特征。此外，iMDP-3細(xì)胞還有高的轉(zhuǎn)染效率且能夠?yàn)锽MP2刺激所誘導(dǎo)并作出回應(yīng)。綜上我們得出結(jié)論，建立這樣一種穩(wěn)定的小鼠牙乳頭間充質(zhì)細(xì)胞株，或許能用以牙齒細(xì)胞分化和牙本質(zhì)形成的機(jī)制研究。
　　3.BMP2調(diào)控DSPP基

5、因轉(zhuǎn)錄經(jīng)由Dlx3-Osx-GCN5信號(hào)通路介導(dǎo)
　　本研究中發(fā)現(xiàn)BMP2可通過上調(diào)iMDP-3磷酸化激酶Erk、Akt的活性誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子Dlx3，Osx和組蛋白乙酰化酶GCN5的磷酸化，進(jìn)而促進(jìn)三種蛋白發(fā)生核轉(zhuǎn)位。利用凝膠阻滯遷移實(shí)驗(yàn)（EMSA）、抗體超遷移和寡核苷酸競爭抑制實(shí)驗(yàn)以及染色質(zhì)免疫共沉淀（ChIP）實(shí)驗(yàn)證明Dlx3、Osx能與DSPP基因啟動(dòng)子上特定結(jié)合位點(diǎn)相互作用。進(jìn)一步研究表明，過表達(dá)Dlx3和Osx可增強(qiáng)iMD