Bmpr1a在下颌骨髁突软骨发育调控网络中的机制研究

The development of mandibular condylar cartilage is regulated by various signaling pathways that integrate a complicate signaling network. Until now, the role of BMP signaling pathway in the signaling network is not clear. To detect the chondrocyte specific proteins and related genes in proliferation, differentiation and apoptosis in mandibluar condylar cartilage, Bmpr1a conditional knockout mice were involved in this research. In this loss of function study, BMP signaling pathway mediated through BMPR1A is totally blocked. Thus, afford an ideal model for researching in signaling pathway. Through this model, we can investigate the function of BMPR1A in the development of mandibular condylar cartilage. In addition, using organ culture and cell culture, we can detect the interaction of BMP signaling pathway between FGF, Ihh and Wnt signaling pathway by immunohistochemistry, in situ and qRT-PCR. Investigation of regulation of BMP signaling pathway in the signaling network can afford a theoretical basis for future research in human mandibular condylar developmental deformity.

下颌骨髁突软骨的发育受多种信号通路的共同调节，这些信号通路构成了一个复杂的调控网络。目前BMP信号通路在调控网络中的作用机制尚不清楚。本项目拟用条件性Bmpr1a基因敲除小鼠模型阻断BMP信号通路，检测下颌骨髁突软骨细胞增殖、分化和凋亡相关蛋白及基因的表达，以明确BMP信号通路对下颌骨髁突软骨发育的调控作用；并通过建立基因敲除器官培养模型及细胞培养模型，利用免疫组化、原位杂交、qRT-PCR等方法观察BMP信号通路的阻断对FGF、Ihh及Wnt信号通路的影响，探索Bmpr1a在下颌骨髁突软骨发育信号通路网络中的调控机制。研究BMP信号通路在小鼠下颌骨髁突软骨发育的调控机制，能够为人类下颌骨髁突发育畸形的致病机理提供理论依据。

项目背景：下颌骨髁突软骨的发育受多种信号通路的共同调节，这些信号通路构成了一个复杂的调控网络。目前BMP信号通路在调控网络中的作用机制尚不清楚。.主要研究内容：本项目通过阻断BMP信号通路，检测下颌骨髁突软骨细胞增殖、分化和凋亡相关蛋白及基因的表达，并通过建立器官培养模型及细胞培养模型，观察BMP信号通路的阻断对Wnt信号通路的影响，并探索其调控机制。同期还开展了DMP1功能丧失对小鼠听小骨及听力影响的相关实验。利用基因敲除技术将DMP1基因敲除，研究小鼠听小骨的骨密度、组织学结构变化及听力。此外，还对梅罗综合征患者进行了初步的致病基因筛查。.重要结果及关键数据：加入外源性BMP2后，大鼠髁突增殖层厚度变薄，肥大层增多，软骨细胞标志物II型胶原、SOX9含量降低，髁突软骨细胞增殖能力减弱，而加入BMP抑制剂后II型胶原及SOX9表达升高。加入外源性BMP2，器官培养髁突Wnt通路相关蛋白β-catenin表达含量升高。在髁突软骨细胞中，加入BMP2能促进β-catenin入核从而激活WNT信号通路。人类髁突肥大疾病状态下软骨量升高，Wnt通路中β-catenin较正常人含量升高。同时，发现DMP1基因功能丧失导致中耳及内耳耳蜗结构缺陷进而影响听力。针对梅罗综合征患者的小家系基因测序工作发现190多个可疑致病基因。.科学意义：BMP2可抑制髁突软骨增殖促进髁突软骨的分化,BMP2可以通过Wnt信号通路影响髁突软骨的增殖分化，人类髁突肥大疾病与Wnt通路激活有关。研究BMP信号通路在下颌骨髁突软骨发育的调控机制，能够为人类下颌骨髁突发育畸形的致病机理提供理论依据。研究DMP1基因对中耳及内耳骨的调控有助于发现潜在的致聋基因。