《DLX3基因突變對牙釉質發育的影響及機理研究》是依託北京大學，由田華擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：DLX3基因突變對牙釉質發育的影響及機理研究
- 項目負責人：田華
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
毛髮-牙齒-骨骼綜合徵（TDO）在口腔中表現為釉質發育不全和牛牙症，有研究表明DLX3基因突變與TDO相關。本課題組在牙釉質發育的研究中發現DLX3在釉質形成過程中可能參與釉蛋白基因的轉錄激活，由此推測，突變DLX3可能是導致釉質發育不全的直接原因。本研究旨在通過動物模型和體外分子生物學實驗，觀察DLX3突變是否可以導致釉質發育不全，以及在這一過程中，突變DLX3對釉基質蛋白表達的影響。研究內容包括採用TALEN基因打靶技術構建Dlx3靶向突變的斑馬魚系，通過顯微硬度測定和掃描電鏡等方法觀察Dlx3突變魚牙釉質表型的變化。構建突變DLX3表達載體，採用體外真核細胞轉染技術將突變的Dlx3轉染至成釉細胞中，採用PCR和螢光素酶報告分析等方法檢測釉質發育相關基因的表達和啟動子活性。研究結果將為進一步揭示人類釉質發育不全的致病機理提供分子生物學的依據。
結題摘要
人類DLX3基因突變與常染色體顯性遺傳病毛髮-牙齒-骨骼綜合徵（Tricho-Dento-Osseous syndrome，TDO，OMIM #190320）相關。TDO臨床表現為釉質發育不全，牛牙症，毛髮捲曲，顱骨的骨厚度和骨密度增加，顱骨板障閉合，額竇和乳突腔隙變小。本項目的研究目標是利用斑馬魚突變動物模型，觀察DLX3在牙齒，骨骼發育中的重要作用，為DLX3基因突變人導致人TDO綜合徵的致病機理提供分子生物學依據。研究內容主要包括採用體外實驗研究突變DLX3基因（c.571_574delGGGG）對釉質發育相關基因的影響。採用類轉錄激活因子效應物核酸酶（TALEN）基因打靶技術構建Dlx3b靶向突變的斑馬魚系，觀察並檢測Dlx3突變魚牙齒骨骼的發育異常表型和Dlx3下游靶基因。研究結果：(1)突變Dlx3蛋白（TDO相關4G突變）能夠在LS8細胞中抑制野生型Dlx3蛋白的轉錄激活作用，從而造成相關下游基因的異常表達和功能發揮。(2) 採用TALEN技術成功構建了Dlx3b靶向突變斑馬魚，對dlx3b突變斑馬魚的掃描電鏡觀察突變魚咽齒尖端（類釉質）表面結構異常（V2），茜素紅染色發現突變魚脊柱彎曲、骨骼發育異常。能譜分析及紅外光譜測定dlx3b突變魚咽齒表面礦化元素（Ca/P含量降低）釉質礦物含量下降。採用Real-time PCR對Dlx3下游靶基因型進行分析發現下游基因Odam，Scpp1，Scpp9明顯下調。總結：本項目通過成功構建Dlx3靶向突變斑馬魚成功模擬了人類TDO中釉質發育不全和骨骼發育異常。通過對突變魚牙齒和骨骼的表型和對下游基因的分析，得出了一些有意義的結果，為DLX3導致釉質發育不全和骨骼發育異常的分子生物學機制提供了直接的證據。截至目前，有關結果已經整理成SCI論文3篇，其中正式發表2篇，有1篇正在撰寫當中，即將投稿。
