Notch对NFATc1的调控机制及其在牙槽骨改建中的作用

牙槽骨改建是正畸牙移动的生物学基础，但牙槽骨改建的分子机制仍不明确。研究表明牙槽骨改建受到多种信号通路的精细调控。目前，RANKL-NFATc1在破骨细胞分化中的作用较明确，但Notch信号在骨改建中的研究较少，特别是Notch对NFATc1的调控作用还不清楚。本课题组前期研究发现，在RANKL诱导的破骨细胞分化过程中Notch被活化，软件分析NFATc1启动子上存在Notch信号靶基因Hes1的结合位点。由此提出Notch与NFATc1间的相互作用可能参与调控正畸牙移动中的牙槽骨改建过程。本研究拟采取调控Notch信号和NFATc1启动子的技术路线，观察外力作用下牙槽骨改建的相关指标，进一步探讨Notch信号在牙槽骨改建中的作用，以及Notch信号调控NFATc1的分子机制。从分子水平阐释牙槽骨改建的相关机制，深入理解牙槽骨改建机理，可为解决支抗丢失问题提供新思路。

本研究采取细胞培养、实时定量PCR、蛋白印迹和荧光素酶报告基因等分子生物学手段和在体正畸牙移动模型，观察外力作用下牙槽骨改建的相关指标，探讨Notch信号在牙槽骨改建中的作用，以及Notch信号调控NFATc1的分子机制。研究发现：（1）活化Notch2信号促进破骨细胞分化，提高转录因子NFATc1的蛋白表达水平，并上调转录因子NFATc1的转录活性；阻断Notch2信号抑制破骨细胞分化，降低转录因子NFATc1的蛋白表达水平，并下调转录因子NFATc1的转录活性；因此，Notch2信号正向调控破骨细胞分化过程和转录因子NFATc1活性。（2）在成骨细胞分化过程中，活化Notch2信号抑制成骨细胞分化，降低转录因子RUNX2的蛋白表达水平，并下调转录因子RUNX2的的转录活性；阻断Notch2信号促进成骨细胞分化，提高转录因子RUNX2的蛋白表达水平，并上调转录因子RUNX2的转录活性；因此，Notch2信号反向调控成骨细胞分化过程和转录因子RUNX2活性。（3）动物实验结果表明，干扰牙周组织的Notch信号中关键核转录因子RBP-J, 促进正畸牙移动过程中压力侧破骨细胞的分化，从而促进牙槽骨吸收，加速正畸牙移动。上述结果表明 Notch信号通路的作用具有细胞特异性；Notch信号通路可能成为调控正畸牙移动过程中支抗的基因靶点。