《ETV1/5在ES-ECs成釉細胞向分化中的調控機制研究》是依託四川大學，由鄭黎薇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：ETV1/5在ES-ECs成釉細胞向分化中的調控機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄭黎薇
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
牙發育完成後成釉細胞程式性凋亡，成體內沒有牙源性上皮幹細胞用於釉質再生。人胚胎幹細胞是具有多向分化能力的多能性幹細胞，是釉質再生可能的種子細胞來源。本課題組前期研究發現人胚胎幹細胞來源的上皮細胞（ES-ECs）在人胚牙間充質細胞的成牙誘導信號作用下表達釉原蛋白並形成蕾狀上皮樣結構，具有一定的成釉細胞向分化潛能；基因晶片結果顯示轉錄因子Etv1和Etv5的基因表達水平在分泌期成釉細胞內顯著性降低。本課題擬根據前期基因晶片結果採用相關分子生物學手段，構建人牙胚發育過程中成釉關鍵基因的表達譜；並研究慢病毒介導的轉錄因子Etv1/5基因表達水平改變對ES-ECs的成釉細胞向分化的調節作用及其機制；進一步利用人胚牙間充質細胞的成牙誘導信號，通過體外三維共培養/體內腎囊膜下移植手段，探索基於基因修飾的ES-ECs的成釉細胞再生系統。通過本項目研究完善成釉細胞再生體系及上皮-間充質信號對話系統。
結題摘要
牙發育障礙及後天缺損嚴重影響了患者的咀嚼功能與生活質量，是危害人類健康的最重要的口腔問題之一。因此，牙發育及再生一直是口腔醫學研究領域的前沿與熱點，其關鍵問題在於牙發育分子信號機制的研究及牙再生種子細胞的選擇與模型的建立。牙釉質是覆蓋在牙齒表面的一層精細排列的礦化組織，對於牙齒髮揮咀嚼功能起到了重要作用。牙發育完成後，成釉細胞進入程式性凋亡，因而成體內沒有牙源性上皮幹細胞可作為牙釉質再生的種子細胞。 人胚胎幹細胞(human Embryonic Stem Cells, hESCs)是具有多向分化能力的多能性幹細胞，在再生醫學研究中具有廣泛的套用前景。本課題組前期對hESCs的成釉細胞向分化進行了系列研究：通過化學誘導的方式使hESCs進行上皮細胞向分化成為人胚胎幹細胞來源的上皮細胞（hESC-derived epithelial cells，ES-ECs），表達上皮細胞特異性細胞角蛋白及成牙相關基因；利用人胚牙間充質細胞的成牙誘導能力，使ES-ECs在體外三維共培養及體內腎囊膜下移植條件下進行成牙上皮向的分化，表達釉原蛋白並形成蕾狀上皮樣結構，初步構建了基於體外細胞培養技術的成釉細胞再生模型。本課題根據基因晶片數據進行螢光定量PCR驗證證實，分泌期成釉細胞中Etv1和Etv5表達水平顯著下降，提示Etv1和Etv5在成釉細胞分化過程中的調控作用。使用KEGG通路分析，將差異性表達基因進行通路相關的分類富集，從而分析得出最具有差異性的相關通路。為了進一步深入分析轉錄基因之間的相互關係及其對成釉細胞分化的影響機制網路，對所有差異性表達的基因在KEGG通路中進行了基因調控網路的構建，共獲得7個成釉相關調控網路。採用基因本體分析(GO analysis)對差異性表達的基因在成釉細胞分化過程中的作用進行分類。基因共表達網路提供了一個良好的功能預測方式。這些假說性的基因在基因共表達網路當中與其功能相關基因具有良好的共表達狀態。在實際課題進展過程中，發現不同發育時期牙間充質對口腔上皮細胞具有不同的誘導分化作用，發現發育期牙乳頭細胞可以誘導口腔上皮細胞進行成牙向命運選擇，成人牙髓細胞進行BMP7/EREG處理後可以誘導口腔非牙源性上皮細胞表達釉原蛋白基因（Amelogenin），釉蛋白（Amelotin）與成釉蛋白（Ameloblastin）。
