《建立三維組織模型進行加速正畸牙移動的體外研究》是依託四川大學，由李宇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：建立三維組織模型進行加速正畸牙移動的體外研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李宇
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
正畸牙移動（orthodontic tooth movement，OTM）速度太慢一直是制約正畸臨床的桎梏，加速OTM是具有廣泛社會意義和巨大經濟價值的重要課題。迄今為止，大量研究未能探索出加速OTM的理想方法，其中一個重要原因就在於欠缺理想的生物力學研究模型。由於OTM的核心生物學過程即壓應力-牙周膜-破骨誘導，本項目擬：1、利用生物支架材料進行細胞三維培養，體外構建人工牙周膜及人工牙槽骨，模擬持續壓應力下二者互動作用誘導破骨細胞生成的反應，建立壓應力-牙周膜-破骨誘導三維組織模型；2、以該模型為基礎確定壓應力-牙周膜-破骨誘導的差異表達基因譜，尋找理想靶點並通過分子調控增強其破骨誘導效應，完成加速OTM的體外研究。三維組織模型是方興未艾的新方向，將其與力學刺激結合更是極有意義的探索。本項目成功建模後，不僅有望實現加速OTM研究的突破，對其它同類研究亦有很大參考價值。
結題摘要
根據本項目計畫，我們將人牙周膜細胞（PDLC）接種於多孔聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）膜狀支架中進行三維培養，建立了牙周膜組織模型。分別施加5~35 g/cm2大小的持續壓應力6小時，以及25g/cm2大小的持續壓應力6、24、72小時；利用基因晶片技術檢測了各時間點的基因表達譜，進行了信號通路和基因本體分析；利用RT-PCR驗證了部分重要基因的表達；通過體內實驗進一步證實了多個破骨生成誘導基因的表達。結果: 1、 PDLC在PLGA支架中呈三維各向生長，分泌大量胞外基質。2、25g/cm2的壓應力能顯著上調RANKL的表達，為該體外模型模擬牙周膜促破骨效應的最適力值。3、在最適壓應力下，PDLC內多種破骨誘導因子表達顯著上調，包括PTHrP,IL-11，IL-8，FGF-2等,與體內反應一致。4、根據基因晶片分析，該生物學反應中最重要的信號通路是“細胞因子－細胞因子受體相互作用”；最重要的基因本體是“細胞間信號轉導”、“胞外間隙”和 “基於微管的運動”。結論：本項目成功建立了能在體外模擬“壓應力-牙周膜-破骨誘導”這一正畸牙移動核心生物學過程的三維牙周膜組織模型，全面揭示了正畸牙移動中持續壓應力作用下牙周膜細胞基因表達變化的全貌，為進一步研究正畸牙移動的生物學機制提供了參考，也為加速正畸牙移動的研究提供了多個潛在調控靶點。
