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

1、牙本質(zhì)的形成起于顱神經(jīng)嵴來源的間充質(zhì)細胞，經(jīng)過一系列細胞分化階段演變?yōu)槌裳辣举|(zhì)細胞，此過程受到多種信號網(wǎng)絡系統(tǒng)及轉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)細胞分化的重要標志物，體外實驗表明BMP2對成牙本質(zhì)細胞分化具有調(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)由何種信號轉導途徑調(diào)控DSPP基因表達的分子機制仍有待闡明。本研究應用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)細胞樣細胞株，探討B(tài)MP2對成牙本質(zhì)細胞DSPP基因轉錄調(diào)控的分子機制。主要研究結果如下：
　　1.BMP2條件性基因敲除導致小鼠生后牙本質(zhì)發(fā)育不全
　　本研究應用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)細胞，通過轉染SV40T-Ag建立永生化細胞株。轉染后的細胞以RT-PCR、

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

5、因轉錄經(jīng)由Dlx3-Osx-GCN5信號通路介導
　　本研究中發(fā)現(xiàn)BMP2可通過上調(diào)iMDP-3磷酸化激酶Erk、Akt的活性誘導轉錄因子Dlx3，Osx和組蛋白乙?；窯CN5的磷酸化，進而促進三種蛋白發(fā)生核轉位。利用凝膠阻滯遷移實驗（EMSA）、抗體超遷移和寡核苷酸競爭抑制實驗以及染色質(zhì)免疫共沉淀（ChIP）實驗證明Dlx3、Osx能與DSPP基因啟動子上特定結合位點相互作用。進一步研究表明，過表達Dlx3和Osx可增強iMD