Shh-Nfic信號通路在骨樣牙本質形成中的作用研究

《Shh-Nfic信號通路在骨樣牙本質形成中的作用研究》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由白玉娣擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：Shh-Nfic信號通路在骨樣牙本質形成中的作用研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：白玉娣
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

骨樣牙本質在牙外傷、再植、再生等情況下形成，是常見牙髓硬組織形成類型，但調控機制不明。最近發現，Nfic基因缺陷可形成骨樣牙本質，而上皮根鞘中Shh可能是牙乳頭細胞Nfic上游基因。我們前期發現，根發育階段牙胚移植後，Shh、Nfic表達異常，並形成骨樣牙本質，因此假設Shh-Nfic信號調控骨樣牙本質形成，可能從細胞增殖、分化、尤其是細胞連線形成和基質有序分泌等方面影響成牙本質細胞分化。本課題擬通過體內實驗和組織學方法觀察實驗性骨樣牙本質形成過程中Shh-Nfic的表達；體外細胞培養/共培養、RT-PCR、Western blot等手段研究上皮根鞘和牙乳頭幹細胞共培養中該通路的調控，以及通過基因轉染、RNA干擾等方法研究Nfic對牙乳頭幹細胞分化方向的調控；最後行體內實驗驗證Nfic對牙乳頭幹細胞形成牙本質性狀的影響，以探討骨樣牙本質形成機制，為牙本質形成、修復和再生研究提供新思路方法。

結題摘要

牙齒在深齲、外傷、再植、牙髓切斷術、移植等臨床和基礎研究條件下，牙髓通常會以形成骨樣牙本質的方式再生。骨樣牙本質中成牙本質細胞發育異常，失去細胞間連線、成為分散獨立的圓形細胞，並包埋於自身快速分泌的基質中，類似骨基質，與牙本質在組織結構上不同，其強度功能也相異。Shh-Nfic信號在上皮根鞘細胞調控牙乳頭間充質幹細胞的分化、成牙本質細胞的形成中具有重要作用。本課題通過體內實驗建立了骨樣牙本質形成的實驗動物模型，通過組織學方法觀察到Shh-Nfic在骨樣牙本質形成過程中的表達規律；體外細胞培養/共培養、RT-PCR、Western blot等手段研究了Shh-Nfic信號在上皮根鞘對牙乳頭幹細胞分化的調控作用；並通過體內實驗觀察了Nfic對牙乳頭幹細胞膜片再生出牙本質的性狀特點。本課題成功建立了穩定形成骨樣牙本質的動物實驗模型，填補了該領域的空白，使我們能夠深入研究探討骨樣牙本質這一臨床和基礎研究中常見現象的形成機制。與正常發育對照組相比，在骨樣牙本質形成過程中，Shh、Nfic表達均為陰性，表明其消失與骨樣牙本質的形成密切相關。體外實驗成功分離培養了HERS細胞和牙乳頭幹細胞。牙乳頭幹細胞作為牙髓幹細胞的前體，具有更加旺盛的增殖能力、克隆形成能力、以及多向分化潛能，提示其作為種子細胞，在牙髓組織、牙本質-牙髓複合體、以及骨再生中的套用前景非常廣闊。牙乳頭幹細胞的來源豐富，如臨床上拔除的發育未完成的多生牙、阻生第三磨牙和正畸治療需拔除的年輕恆牙等。通過模擬發育微環境，建立了上皮-間充質細胞共培養體系，對牙乳頭幹細胞的定向（成牙）分化具有至關重要的作用，可能也是生理性管樣牙本質再生的一個關鍵的前提條件。在Hertwig's上皮根鞘細胞產生的Shh信號的刺激下，牙乳頭幹細胞產生下游因子Nfic，通過自分泌或/及旁分泌途徑，刺激成牙本質細胞的分化和形成。體內種植實驗觀察到牙乳頭幹細胞膜片在牙本質基質支架材料表面形成了無定形的礦化基質。本項目的研究結果為牙本質的形成、修復和再生研究提供了新的研究思路和方法。