《Notch通路相關基因甲基化對牙發育的調控機制研究》是依託同濟大學，由王璟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Notch通路相關基因甲基化對牙發育的調控機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王璟
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
牙缺失是人類的常見病、多發病，嚴重影響患者的生活質量。利用組織工程技術實現有生物活性的牙再生可以改善現有修複方法的不足，其中明確牙發育調控機制是關鍵。以往的研究表明以Notch為中心的信號通路的相關基因對牙發育起著重要的調控，然而這些基因甲基化對牙發育的調控未見研究報導。本課題組前期研究發現Notch信號通路相關基因的甲基化狀態可能與牙齒髮育異常密切相關，我們推測胚胎髮育中的Notch通路相關基因的高甲基化狀態會影響牙源性上皮細胞的表型，進而損害其發育成牙胚的能力。因此本課題組擬採用sgRNA-Cas9-Dnmt3a-3l重組蛋白表達質粒對牙源性上皮細胞的多個Notch通路相關分子進行靶向甲基化，從細胞表型、細胞相互作用、組織器官發育等多個層面觀察靶細胞成牙能力的變化。從DNA甲基化的層面上探索Notch通路對牙源性上皮細胞的影響及調控作用，力求為牙發育的表觀遺傳學研究提供科學的實驗依據。
結題摘要
牙缺失是人類的常見病、多發病，嚴重影響患者的生活質量。以往的研究表明以Notch為中心的信號通路的相關基因對牙發育起著重要的調控，本課題組前期研究也發現Notch信號通路相關基因的甲基化狀態可能與牙齒髮育異常密切相關，我們推測胚胎髮育中的Notch通路相關基因的高甲基化狀態會影響牙源性上皮細胞的表型，進而損害其發育成牙胚的能力。為了研究DNA甲基化對特定基因表達的影響，我們擬採用sgRNA-Cas9-Dnmt3a-3l重組蛋白表達質粒對牙源性上皮細胞的多個Notch通路相關分子進行靶向甲基化，從細胞表型、細胞相互作用、組織器官發育等多個層面觀察靶細胞成牙能力的變化。在本研究周期內，我們構建了含特定啟動子區段的，表達紅色螢光的靶細胞，先後嘗試了使用質粒、慢病毒、腺病毒為載體的轉染體系。研究結果表明質粒共轉染法和慢病毒+腺病毒轉染法細胞毒性過大。應使用先慢病毒轉染dCas9-dnmt3ac片段，篩選出陽性克隆後再轉染sgRNA的方法來進行基因的甲基化。目前的系統中，基因靶向甲基化對目的基因的抑制效果很低，與臨床觀察的結果不符，其原因可能與哺乳動物體內，甲基化的DNA區域較易被MeCP2這樣的DNA結合蛋白所識別，並募集組蛋白脫乙醯化酶和組蛋白甲基化酶有關。後繼的研究將1.針對以往的體外研究樣本做進一步的驗證，確認DNA甲基化區域是否同時存在組蛋白脫乙醯化和組蛋白甲基化的現象。2.尋找體外研究中模擬組蛋白脫乙醯化和組蛋白甲基化的方法。
