Let-7a-Fas/FasL信号通路介导骨髓间充质干细胞膜片修复牙周缺损的研究

Periodontal defect is a major cause for tooth loss for adults, how to repair periodontal defects effectively is the problem which researchers should be faced with. Studies have shown that cell-sheet has a good application prospect in repairing periodontal defects. A variety of molecular signal pathways regulating the repair process, and Fas/FasL signaling pathway is one of the most important signaling pathways in regulation of osteogenic differention, absence of Fas or FasL can stimulate osteoblastic differentiation. Ours research previously showed that Let-7a inhibits both Fas and FasL protein accumulation of bone marrow mesenchymal stem cells, Fas/FasL expression reduced can enhance the bone marrow mesenchymal stem cells autophagy level promoting osteogenesis differentiation. Therefore, in this study we will determine whether Let-7a could promote autophagy of bone marrow mesenchymal stem cell sheet to enhance its osteogenesis ability through inhibiting Fas/FasL signaling pathway and then could be applied in treating periodontal tissue defect? So, we intend to increase or inhibit the expression of Let-7a of bone marrow mesenchymal stem cell sheet to compare the ability of bone formation in vivo, repair the periodontal tissue defects in animal models and to verify the change of Fas/FasL pathway and autophagy. Thus, this could provide new ideas and methods for repairing and regenerating periodontal tissue defect.

牙周缺损是成人牙齿缺失的首要原因，如何有效修复牙周缺损是研究者一直面对的难题。研究表明，细胞膜片在缺损牙周组织的修复中有良好运用前景，其修复过程受到Fas/FasL等多种信号通路调控。Fas/FasL是成骨分化的重要信号通路之一，Fas及FasL表达降低能促进成骨细胞分化。课题组前期研究发现，Let-7a能抑制骨髓间充质干细胞Fas及FasL的表达，且Fas/FasL表达降低，能增强骨髓间充质干细胞自噬水平，促进成骨分化。因此，是否可通过Let-7a抑制Fas/FasL信号通路，促进骨髓间充质干细胞膜片自噬，增强其成骨能力，进而运用于治疗牙周组织缺损？本研究拟上调/抑制骨髓间充质干细胞膜片Let-7a的表达，在动物模型中对比其体内成骨效能及修复牙周缺损的能力，并验证相关分子通路Fas/FasL及骨髓间充质干细胞膜片自噬水平的改变，从而为研究更好的再生修复缺损牙周组织提供新的思路与方法。

牙周炎是人类罹患最普遍的疾病之一，治疗牙周炎的最终目的是修复重建因炎症受损的牙周支持组织，实现牙周支持组织再生。骨髓间充质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BMSCs）具有较强的牙周骨组织再生形成能力，是再生修复缺损牙周骨组织的理想种子细胞。目前，利用细胞膜片技术（Cell Sheet Engineering）是再生修复缺损组织的一个重要手段。是否有方法可以更好的利用细胞膜片技术，促进其再生修复牙周组织，是本研究课题的重点。.MicroRNA（miRNA）能够通过转录后调控BMSCs的自我更新和多向分化。我们发现，miRNA-Let-7a能够靶向结合Fas及FasL，抑制Fas/FasL的表达，在BMSCs的分化过程中发挥着重要作用。但Fas/FasL的表达降低是如何促进成骨细胞骨向分化？其相关机制缺乏研究。.我们发现，转染let-7a对BMSCs细胞膜片成骨及分泌细胞外基质能力具有调控作用。转染let-7a mimics组（上调Let-7a）能够提高成骨及细胞外基质相关基因和蛋白的表达，所新生的类骨质、骨细胞和骨陷窝都更加丰富和密集，修复牙周骨组织缺损区域形成的骨组织结构更为均匀，骨量也更为丰富。Let-7a inhibitor 组（抑制Let-7a）对成骨及细胞外基质相关基因和蛋白有抑制作用，形成新生类骨质、骨细胞和骨陷窝都较少，骨缺损区域新骨所形成的骨组织结构欠均匀且骨量较差。说明过表达Let-7a能够促进BMSCs细胞膜片成骨能力。自噬与成骨细胞功能相关，在本课题研究中，我们还发现，Let-7a mimics组（过表达Let-7a）能够促进BMSCs 自噬标志分子LC3和Beclin1的表达，增强自噬；Let-7a inhibitor组（抑制Let-7a）能够抑制BMSCs 自噬体形成标记分子LC3和Beclin1的表达，降低自噬；且运用siRNA干扰技术，发现降低BMSCs的Fas/FasL表达，能够增强BMSCs自噬水平，从而促进BMSCs的骨向分化。说明抑制Fas/FasL的表达，能够提高BMSCs细胞膜片的成骨能力。.综上通过以上结果，我们揭示Let-7a-Fas/FasL-自噬级联信号通路可能在BMSCs细胞膜片促进再生修复牙周骨组织缺损成骨作用的过程中扮演重要角色。