DSPP基因突變引起牙本質發育異常的分子機制研究

《DSPP基因突變引起牙本質發育異常的分子機制研究》是依託武漢大學，由宋亞玲擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：DSPP基因突變引起牙本質發育異常的分子機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：宋亞玲
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

本項目重點探討DSPP基因突變引起牙本質發育異常的分子機制。擬從課題組前期研究發現的具有代表性的5個不同的DSPP突變為切入點，以小鼠成骨細胞系MC3T3-E1、成牙本質細胞系及小鼠腎囊膜下培養的不同時期的小鼠牙胚為對象，分析對應人類牙本質發育異常致病性DSPP基因突變的5個重組體以及DSP重組體、DPP重組體在小鼠成骨細胞、成牙本質細胞及牙胚發育礦化成牙過程中的生物學作用；分析DSPP基因多種變異中成骨細胞、成牙本質細胞分化、分泌及礦化特點及對牙胚發育過程中信號轉導和分子調控的影響；分析各種突變的重組體對牙本質礦化平衡的影響和機制，對目前已報導的牙本質和骨組織中礦化抑制因子和礦化誘導因子分析其在不同的細胞或/牙胚各個時期的表達情況，以期對DSPP突變致病的分子機制及DSP、DPP在牙本質形成過程中各自的功能產生新的認識，為進一步防治疾病提供依據和新的思路。

結題摘要

獨立發生於牙本質的發育異常包括牙本質發育不全II型和III型(DGI-II、DGI-III)及牙本質生成不全II型(DD-II)，牙本質礦化異常是以上三種疾病的主要病理特徵。DSPP基因是DGI-II、DGI-III及DD-II的致病基因，3種病變存在共同致病機制。目前DSPP突變與牙本質礦化異常之間的分子聯繫尚未建立，突變致病的分子機制仍未闡明。本項目根據已報導的3個DSPP突變位點，構建3個小鼠Dspp突變質粒，感染小鼠成牙本質細胞，進行礦化誘導分化。通過Dspp突變對成牙本質細胞分化表型的影響、數字基因表達譜分析、礦化因子的影響，探討參與突變致病的調控因子，研究牙本質形成過程中Dspp突變與因此被打破的礦化平衡之間的分子機制，觀察對其下游蛋白的影響及在生物礦化中的作用。結果顯示無義突變和信號肽區錯義突變組鹼性磷酸酶活性受到顯著影響，同時礦化結節數量和體積大為減少，產生明顯礦化異常表型。DGE結果表明Dspp突變在某種程度上影響了成牙本質細胞分化。進一步驗證顯示正常Dspp具有精確協調礦化誘導因子Bmp2、Col1 和Runx2, 以及礦化標誌物Alp, Ocn, 和礦化抑制因子Mgp, Htra1的表達的能力。而無義突變和信號肽區錯義突變擾亂了該協調機制，證明Dspp突變打破了礦化誘導因子及礦化抑制因子之間的平衡。在小鼠成牙本質細胞分化過程中，Dspp對維持礦化誘導因子與抑制因子之間的動態平衡發揮了重要作用。礦化平衡的打破可能是DSPP突變導致牙本質發育異常的重要機制。