Rho GTPase通过细胞骨架调控成牙本质细胞极化的研究

【作者】 刘浩烽； 孙雅鹿； 王爽爽； 常蓓； 孙宏晨；

【机构】 吉林大学口腔医院；

【摘要】 目的 :临床上常见各种原因导致的牙体缺损,常规治疗方法并不能恢复牙本质的生理功能。目前的研究聚焦于利用组织工程技术实现功能性牙本质再生,但是再生牙本质常表现为骨样牙本质,存在结构紊乱、排列稀疏等问题,缺乏神经感受和机械传导能力。成牙本质细胞极化是管状牙本质形成的基础,但成牙本质细胞相关研究仍较少。由Rho GTPase调控的细胞骨架重排是细胞形态学改变的分子生物学基础,但Rho GTPase在成牙本质细胞极化中的作用仍不清楚。本课题从Rho GTPase以及细胞骨架的角度出发,探究成牙本质细胞极化的机制,为临床实现管状牙本质再生提供新的理论基础及实验依据。材料与方法:在人牙髓干细胞(hDPSCs)诱导培养中分别加入细胞骨架抑制剂和Rho GTPase通路阻断剂,通过碱性磷酸酶染色、qPCR、Western Blotting等实验探究细胞骨架和Rho GTPase对hDPSCs成牙向分化和极化相关因子的影响,通过划痕实验以及免疫荧光染色观察极性相关指标的变化。同时,取14.5天胎龄的胎鼠下颌,利用振动切片机获取包含牙胚的组织切片,在聚碳酸酯滤膜上进行气液培养时添加细胞骨架抑制剂和Rho GTPase相关抑制剂,H&E染色和免疫荧光染色观察牙本质结构、成牙本质细胞形态和排列、极性相关指标的定位以及细胞骨架相关变化。结果:在体外细胞实验中通过添加细胞骨架抑制剂和Rho GTPase通路阻断剂,发现h DPSCs成牙向分化以及极性相关指标均受到抑制;在切片培养实验中,HE染色结果显示牙胚发育缓慢,成牙本质细胞由高柱状变为立方状且排列紊乱,同时免疫荧光显示细胞极性相关蛋白ZO-1、aPKC、GM130表达位置改变,细胞骨架的形态也有所变化。结论:Rho GTPase通过调控细胞骨架重排进而影响成牙本质细胞极化,是管状牙本质形成的关键调节因子。更多还原