成牙本质细胞中BMP2诱导DLX3表达和细胞核转位的分子机制研究

DLX3为同源盒基因编码的转录因子，在成骨细胞分化过程中具有"分子开关"作用。本项目组前期研究发现DLX3可通过直接启动Dspp基因转录，在启动成牙本质细胞分化过程中也发挥关键作用；同时也发现在成牙本质细胞中DLX3受BMP2调控，BMP2可诱导DLX3表达和细胞核转位，但具体机制还不明确。因DLX3是成牙本质细胞分化过程中的关键转录因子，核转位是转录因子发挥作用的关键步骤，因此本项目主要目的是研究BMP2诱导DLX3 表达和细胞核转位的具体分子机制。本项目组推测BMP2可能通过SMAD5诱导DLX3表达，通过p38 MAPK磷酸化DLX3使其进入细胞核。本项目拟通过多种分子生物学手段验证上述信号通路在成牙本质细胞中存在，并研究其具体分子机制，本研究结果将进一步揭示DLX3这一启动成牙本质细胞分化的关键因子的调控机制。

本课题主要研究了细胞内BMP2调控DLX3表达和细胞核转位的分子机制。使用质粒转染、siRNA、小分子抑制剂等处理细胞，发现高表达Smad5或激活p38可促进DLX3表达，而抑制Smad5或阻断p38后，均抑制BMP2诱导的DLX3表达。使用EMSA和ChIP发现Smad5可与Dlx3基因启动子上所发现的2个Smad5结合位点（SBEI和SBEII）结合。进一步使用基因定点突变和双荧光素酶报告基因技术发现Smad5和p38通过SBEI和SBEII启动Dlx3基因启动子。通过体外构建野生型和磷酸化位点突变型DLX3融合蛋白，发现BMP2通过p38磷酸化DLX3蛋白序列中209位丝氨酸使DLX3由胞浆转位到细胞核。此外还建立了能够保持未分化状态但经诱导后可分化为成牙本质细胞样细胞的永生化牙乳头细胞系。同时还研究了DLX3和OSX在人牙髓细胞或牙乳头细胞增殖和分化过程中的作用。本项目研究成果已在Journal of Cellular Physiology, Journal of Endodontics, International Endodontic Journal，Cell and Tissue Research等杂志发表SCI论文5篇。