牙乳头不同生物矿化方向关键基因的研究

In tooth development research, the mechanism of tooth biomineralization remains an open question. The dental papilla is the important structure in tooth development. Therefore, the aim of this study is to explore the key genes of biomineralization. Compared the dental papilla changed genes in the biomineralization process, it filter out the key genes in different directions in the biomineralization process by gene chip and Real time PCR technology. In the pre-test, we separated cells from the lamina propria of the oral mucosa which has the characteristics of progenitor cells (OMLPPC). It can be induced to differentiate into hard tissue. Then, using RNA interference technology and using the dental papilla cells and OMLPPC as target cells, study the function of the selection genes in osteoblast and odontoblast direction. This study will be an indication that the correlation of different biomineralization in the molecular mechanism, which can provide new clues for the following investigation including tooth development and biomineralization regulation.

牙齿生物矿化调控的分子机制一直是牙齿发育研究的热点问题，牙乳头在牙齿形成中起着重要作用。本课题拟通过基因芯片技术，牙乳头/牙乳头细胞在不同生物矿化过程中发生变化的基因，结合Real time PCR技术从中筛选出重要的目的基因，以牙乳头细胞以及本课题组从口腔黏膜固有层中分离获得可向成骨/成牙本质方向分化的前体细胞（OMLPPC）为目的细胞，分析两种细胞在不同方向生物矿化过程中相关基因量的变化和相互关系；在此基础上，选择关键基因，采用RNA干扰技术，研究这些基因封闭后对牙乳头细胞及OMLPPC在成骨及成牙本质等方向的影响；并探讨骨基质特异性蛋白及牙本质基质特异性蛋白的表达；进而明确生物矿化的分子调控机制以及不同生物矿化方向的相关性。本研究结果将对牙齿发育的分子机制及不同生物矿化方向的调控机制提供一定的理论和实验依据,并为牙齿再生的调控提供新的思路。

牙齿发育及再生研究中，牙齿生物矿化调控的分子机制一直是热点问题。本研究首先选取牙齿形成中起重要作用的鼠牙乳头进行显微切割，通过表达谱芯片技术，检测不同发育时间点牙乳头在生物矿化过程中发生变化的基因，通过生物信息学分析，结合Real time PCR技术从中筛选出重要的目的基因-Barx1和DLX5；然后利用鼠牙乳头细胞及人根尖牙乳头干细胞为目的细胞，采用RNA干扰技术，建立稳定转染细胞系，研究这些基因封闭后对细胞生物矿化的影响，主要包括：体外对目的细胞进行生物矿化诱导，检测相关指标；体内实验则通过构建细胞-支架材料复合物进行裸鼠皮下及小型猪前磨牙开髓后髓腔移植，8周后取材，进行组织学观察。发现Barx1和DLX5封闭后，目的细胞生物矿化能力下降，提示Barx1和DLX5在生物矿化过程中具有重要的促进作用。另外，为进一步阐明生物矿化过程中的调控机制及间充质干细胞生物学特性，还同时开展了牙源性及非牙源性间充质干细胞差异表达基因及长链非编码RNA的检测。本研究结果将对牙齿发育的分子机制及生物矿化方向的调控机制提供一定的理论和实验依据,对不同物种间的相关通路或者筛选可能关键基因提供一定的线索。目前部分研究成果已发表，后期数据仍在整理待发表中。