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基于二氢卟吩e6的光动力疗法联合替硝唑对牙周炎大鼠协同治疗作用的研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨基于二氢卟吩e6(chlorin e6,Ce6)的光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)联合抗生素替硝唑(tinidazole,TNZ)对牙周炎大鼠的体内外抑制作用。方法:采用正畸钢丝结扎法对18只SD大鼠建立牙周炎模型,建模成功后按随机数字表法随机分为以下6组(每组3只):阳性对照组、Ce6 组、TNZ 组、混合物Ce6/TNZ 组、Ce6加光照(Ce6+L)组、Ce6/TNZ加光照(Ce6/TNZ+L)组;采用甲基噻唑基四唑(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)实验考察Ce6(质量浓度为0~20 mg/L)、TNZ(质量浓度为0~16.6 mg/L)及其混合物Ce6/TNZ对成纤维细胞L929的毒性;采用荧光探针法检测Ce6、TNZ和Ce6/TNZ及结合635 nm激光照射(功率0.5 W/cm 2,时间5 min)对牙周炎大鼠牙菌斑生物膜中活性氧生成的触发效应,评价Ce6的光动力性能;采用细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)实验和活菌/死菌染色法考察各种治疗的体外抗菌性能,并计算Ce6介导的PDT联合TNZ的合用指数(combination index,CI)。采用凋亡试剂盒流式检测各种治疗对鼠巨噬细胞RAW264.7凋亡的诱导效应。各组大鼠局部给药后行激光照射(功率0.5 W/cm 2,时间5 min),治疗结束后用显微CT评价PDT联合TNZ对牙周炎大鼠牙槽骨吸收的抑制效应。 结果:Ce6、TNZ、Ce6/TNZ在预设浓度范围内L929细胞存活率均在90%以上。激光照射后,Ce6与Ce6/TNZ的牙菌斑生物膜中呈现出非常显著的绿色荧光,触发了菌斑内活性氧大量生成;但在不同浓度下,Ce6/TNZ的牙菌斑存活率分别为(85.4±5.5)%、(76.0±8.9)%、(61.7±0.6)%、(56.3±2.6)%、(43.5±0.6)%,均显著低于Ce6和TNZ组( P<0.01),且各药物浓度点对应的CI<1.0,具有显著的协同效应。Ce6+L与Ce6/TNZ+L具有显著强于Ce6与Ce6/TNZ的细胞凋亡诱导活性( P<0.01)。牙周炎大鼠体内,Ce6/TNZ联合激光照射能有效抑制牙槽骨的吸收,牙槽骨体积、骨体积分数分别为(1.49±0.07)mm 3和(47.08±0.71)%,颊、腭侧釉质牙骨质界至牙槽嵴顶距离分别减小至(2.13±0.07)和(1.94±0.10)mm。 结论:基于Ce6的PDT联合抗生素TNZ对牙周炎大鼠有协同治疗作用,能有效杀伤牙菌斑,诱导巨噬细胞凋亡,抑制牙槽骨吸收。
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编辑人员丨1天前
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甲氨蝶呤载药囊泡在小鼠实验性牙周炎治疗中的作用研究
编辑人员丨1天前
目的:探究甲氨蝶呤载药囊泡对小鼠实验性牙周炎的治疗作用。方法:分离人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)的细胞外囊泡(EVs)。构建甲氨蝶呤(MTX)载药囊泡(MTX-EVs)并通过扫描电镜及动态光散射仪(DLS)对构建的载药囊泡进行形态大小分析,通过蛋白质印迹法对其表面特异性蛋白进行鉴定。选取4~5周C57BL/6J雄性小鼠40只,通过盲抓法随机抽取其中8只不做处理,正常饲养作为对照组(由第四军医大学实验动物中心提供),其余小鼠利用脂多糖(LPS)(2 g/L,5 μl)牙周局部注射诱导小鼠牙周炎模型,间隔1天注射1次,诱导2周。将成功诱导牙周炎模型小鼠通过盲抓法随机分为4组,每组8只。分别为LPS组、LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组。牙周局部治疗2周后,酶联免疫吸附测定(ELISA)检测牙龈组织炎症因子白细胞介素(IL)-1β、IL-6及肿瘤坏死因子α(TNF-α)的质量浓度。通过显微CT(micro-CT)、HE染色评估对照组、LPS组、LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组小鼠的牙槽骨吸收情况。流式细胞仪分析牙龈组织中γ干扰素(IFN-γ)阳性细胞的占比。结果:扫描电镜结果显示EVs和MTX-EVs呈圆形或椭圆形,DLS粒径分析证明EVs粒径在200 nm左右,MTX-EVs粒径在300 nm左右。ELISA结果显示,对照组、LPS组、LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组IL-1β质量浓度分别为(28.86±2.76)、(51.50±2.04)、(35.26±2.40)、(45.49±2.04)、(35.77±3.49)ng/L;LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组IL-1β质量浓度均显著低于LPS组(均 P<0.05);LPS+MTX-EVs组IL-1β质量浓度显著低于LPS+EVs组( P<0.05)。对照组、LPS组、LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组IL-6质量浓度分别为(125.44±4.12)、(221.64±10.59)、(178.16±16.90)、(181.09±18.22)、(170.15±9.04)ng/L;LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组IL-6质量浓度均显著低于LPS组(均 P<0.05);LPS+MTX-EVs组IL-6质量浓度显著低于LPS+EVs组和LPS+MTX组(均 P<0.05)。对照组、LPS组、LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组TNF-α质量浓度分别为(320.27±38.68)、(479.62±40.94)、(342.18±25.89)、(415.88±12.01)、(325.75±30.83)ng/L;LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组TNF-α质量浓度均显著低于LPS组(均 P<0.05);LPS+MTX-EVs组TNF-α质量浓度显著低于LPS+EVs组及LPS+MTX组(均 P<0.05)。micro-CT扫描结果显示,对照组、LPS组、LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组小鼠右上颌第一磨牙第一牙根处釉质牙骨质界到牙槽嵴顶的距离分别为(0.11±0.03)、(0.28±0.02)、(0.23±0.03)、(0.20±0.04)、(0.18±0.03)mm,与LPS组相比,LPS+MTX组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组骨吸收均得到不同程度的抑制,差异均有统计学意义(均 P<0.05),其中LPS+MTX-EVs组与LPS+MTX组及LPS+EVs组相比,骨吸收抑制效果最好,且差异均有统计学意义(均 P<0.05)。流式细胞仪检测结果显示,LPS组、LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组IFN-γ阳性细胞占比分别为(11.77±1.02)%、(6.87±0.65)%及(4.15±0.92)%,LPS+EVs组及LPS+MTX-EVs组中IFN-γ阳性细胞占比均显著低于LPS组(均 P<0.05),LPS+MTX-EVs组中IFN-γ阳性细胞占比显著低于LPS+EVs组( P<0.05)。 结论:MTX-EVs可有效改善牙周炎模型小鼠牙周局部炎症环境,减少小鼠牙槽骨骨吸收。
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编辑人员丨1天前
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Wnt3a促进牙周膜干细胞成骨分化及实验性牙周炎牙槽骨再生的研究
编辑人员丨1天前
目的:探究Wnt3a对人牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cell,PDLSC)增殖、迁移和成骨分化的影响,确定Wnt3a对小鼠实验性牙周炎牙槽骨再生的作用。方法:分别用不同质量浓度的Wnt3a(0、20、100、200、500 μg/L)刺激PDLSC(计为5组),培养2、4、7或10 d后通过细胞计数检测细胞增殖,通过Transwell实验检测细胞迁移;培养21 d时通过实时荧光定量PCR检测成骨相关基因Ⅰ型胶原、runt 相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,Runx2)的表达情况。将Wnt3a蛋白包裹在聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球复合透明质酸水凝胶中,注入牙周炎小鼠的龈沟中。在1、2、4和8周取上颌牙槽骨样本,用显微计算机断层扫描、HE染色及骨形成标志物碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Runx2和骨钙蛋白免疫组化染色评估牙槽骨再生情况。结果:培养10 d后,与0 μg/L Wnt3a组相比,Wnt3a在20~500 μg/L时均可显著促进PDLSC增殖( P<0.01)。培养21 d时,0、20、100、200及500 μg/L组Ⅰ型胶原mRNA的表达量分别为0.96±0.27、1.90±0.47、2.18±0.24、2.32±0.15、1.99±0.43,Runx2 mRNA的表达量分别为1.08±0.15、3.19±0.17、6.19±0.28、9.19±0.41、5.55±0.06,Ⅰ型胶原和Runx2 mRNA的表达与0 μg/L Wnt3a组相比差异均有统计学意义( P<0.05)。在注射水凝胶第1、2、4、8周后,包裹Wnt3a的水凝胶组小鼠上颌第二磨牙颊侧釉质牙骨质界至牙槽嵴顶的距离[分别为(497.3±18.2)、(455.7±12.5)、(401.0±8.5)、(362.3±15.5) μm]与牙周炎组小鼠[分别为(710.3±10.2)、(614.0±16.4)、(564.3±12.5)、(502.3±6.8) μm]相比均显著减少( P<0.01),牙周炎症减轻。注射水凝胶4周后免疫组化结果显示,与牙周炎组相比,Wnt3a水凝胶组成骨相关基因ALP(0.72±0.01)、Runx2(0.77±0.03)及骨钙蛋白(0.72±0.07)的表达水平均显著升高( P<0.01)。 结论:Wnt3a可以促进PDLSC的增殖、迁移和成骨分化以及实验性牙周炎小鼠的牙槽骨再生。
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编辑人员丨1天前
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阿莫西林对SD大鼠牙釉质矿化影响的研究
编辑人员丨1天前
目的:探究SD大鼠牙釉质发育期摄入阿莫西林对牙釉质矿化的影响。方法:选取18只新生SD大鼠,采用完全随机的方法将其分为3组,每组6只,对照组和两个实验组大鼠在出生后第3~17天内分别给予蒸馏水、50 mg·kg?1·d?1(50 mg组)和 100 mg·kg?1·d?1(100 mg组)阿莫西林,观察各组大鼠一般状况、肝肾组织结构、下颌第一磨牙及切牙釉质表面情况,X射线能谱仪分析牙釉质表面的Ca/P变化,扫描电镜观察1%磷酸酸蚀后的牙釉质表面形貌变化,HE染色观察大鼠下颌切牙成釉细胞的形态改变。结果:与对照组相比,50和100 mg组大鼠一般状况及肝肾组织结构均未见明显变化。各组大鼠下颌第一磨牙均未见明显的釉面白斑;50和100 mg组所有大鼠上下颌切牙唇面切1/3区均出现不同程度的白垩色改变。X射线能谱仪分析显示,在下颌第一磨牙 1/3区及下颌切牙切1/3区,50和100 mg组的Ca/P(第一磨牙 1/3区分别为1.51±0.03和1.52±0.02,下颌切牙切1/3区分别为1.46±0.01和1.43±0.01)均较对照组(第一磨牙 1/3区为1.67±0.41,下颌切牙切1/3区为1.73±0.07)显著降低( P<0.05);在下颌第一磨牙和下颌切牙的颈1/3区,50和100 mg组的Ca/P(第一磨牙颈1/3区分别为1.59±0.05和1.57±0.04,切牙颈1/3区分别为1.47±0.01和1.51±0.03)与对照组(第一磨牙颈1/3区为1.56±0.04,切牙颈1/3区为1.52±0.02)相比差异均无统计学意义( P>0.05)。扫描电镜观察显示,50和100 mg组下颌第一磨牙和下颌切牙酸蚀处理后釉柱大小不一,排列紊乱,釉柱间隙均较对照组增大,部分区域甚至出现较大的凹坑。HE染色结果显示,50和100 mg组大鼠切牙成熟期成釉细胞细胞间隙较对照组增宽。 结论:SD大鼠牙釉质发育期摄入阿莫西林可能影响其牙釉质矿化。
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编辑人员丨1天前
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特发性甲状旁腺功能减退症对大鼠牙萌出的影响
编辑人员丨1天前
目的:通过建立特发性甲状旁腺功能减退症(idiopathic hypoparathyroidism,IHP)动物模型,探究生长发育期甲状旁腺功能减退对牙萌出及牙釉质发育的影响,以及IHP影响牙萌出的作用机制。方法:选择出生后第7天(postnatal 7,P7;P14、P25、P38含义以此类推)的SD大鼠共48只,采用随机数字表法分为IHP组和假手术组,每组24只,用纳米碳负显影技术对IHP组大鼠行双侧甲状旁腺切除术(parathyroidectomy,PTX),对假手术组大鼠应用同样技术但不行PTX,术后检测大鼠血清钙、磷、甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)浓度,建立IHP模型。P14、P25及P38时分别处死大鼠并收集下颌骨样本,每组每个时点6只,通过显微CT分析下颌第三磨牙根方牙槽骨的骨微结构参数、下颌第三磨牙萌出高度及牙釉质体积。制备组织学石蜡切片,通过免疫组织化学染色检测大鼠第三磨牙周围牙槽骨中成骨标志物Runt相关转录因子2(runt‐related transcription factor 2,RUNX2)、成骨细胞特异性转录因子(osterix,OSX)的分布及表达,抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色检测破骨细胞数量。分离下颌第三磨牙,显微硬度仪检测牙釉质硬度,扫描电镜观察牙釉质显微结构。另收集P14大鼠下颌骨,每组6只,体外分离培养牙囊细胞进行细胞集落形成实验。诱导牙囊细胞成骨向分化后用碱性磷酸酶染色和茜素红染色检测矿化程度。提取下颌骨组织及牙囊细胞mRNA,实时荧光定量PCR检测与成骨、破骨细胞分化和功能有关的基因及甲状旁腺激素受体-1(parathyroid hormone receptor 1,PTH1R)基因的表达。结果:通过双侧PTX成功建立大鼠IHP模型,术后IHP组大鼠血清钙及PTH浓度显著降低、血清磷浓度显著升高( P<0.01)。IHP组下颌第三磨牙牙釉质体积[(4.58±0.24)mm 3]较假手术组[(5.22±0.46)mm 3]显著减小( P<0.05),牙釉质表面釉柱结构排列紊乱,显微硬度[(167.76±21.86)MPa]较假手术组[(223.92±10.94)MPa]显著降低( P<0.01)。IHP组下颌第三磨牙萌出高度显著低于假手术组( P<0.05),根方牙槽骨骨体积分数、骨小梁数量均较假手术组显著减小( P<0.05),根方牙槽骨中RUNX2、OSX蛋白表达均较假手术组显著降低( P<0.05),冠方牙槽骨破骨细胞数量[(3.86±1.07)个]显著低于假手术组[(6.43±1.27)个]( P<0.01)。IHP组牙囊细胞增殖活性较假手术组显著降低( P<0.01)。诱导成骨分化后,IHP组牙囊细胞矿化能力较假手术组减弱。与假手术组相比,IHP组下颌骨组织中RUNX2、OSX等成骨相关基因表达水平均显著降低( P<0.05),核因子κB活化因子配体/骨保护素比值亦显著降低( P<0.01),PTH1R的基因表达显著降低( P<0.05)。同时,IHP组牙囊细胞中RUNX2、OSX等成骨相关基因表达、核因子κB活化因子配体/骨保护素比值及PTH1R的基因表达也较假手术组显著降低( P<0.01)。 结论:IHP可能通过抑制PTH/PTH1R信号通路,进而抑制牙囊细胞的增殖及成骨向分化、影响破骨细胞分化及功能,从而使牙萌出过程中牙胚周围牙槽骨的骨改建受阻,最终导致牙齿迟萌。
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编辑人员丨1天前
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氟牙症发生机制的研究新进展
编辑人员丨1天前
氟牙症是指牙发育形成期间,机体摄入过量氟引起牙釉质形态、结构和功能改变的牙发育性疾病,可影响患牙的美观和功能。氟牙症的发生受多种因素影响,但其具体发生机制尚不明确。近年来,氟化物诱导应激通路、信号通路和细胞凋亡等领域分子水平和基因水平的研究,深化了对氟牙症发生机制的认识。本文重点阐述氟牙症发生机制的新进展,包括氟对成釉细胞和釉基质蛋白的影响、基因多态性和膳食营养因素,以期为氟牙症的精准防治提供新思路。
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编辑人员丨1天前
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基于单细胞转录组测序对牙周炎小鼠脑膜生物学改变与认知障碍相关性的研究初探
编辑人员丨1天前
目的:运用单细胞转录组测序分析牙周炎小鼠脑膜的生物学改变,探讨牙周炎小鼠脑膜生物学改变与认知障碍的相关性。方法:将30只C57BL/6小鼠按随机数字表法随机分为2组(每组15只),在对照组小鼠上颌双颊侧局部涂抹不含牙龈卟啉单胞菌(Pg)的2%羧甲基纤维素(CMC),在实验组小鼠上颌双颊侧局部涂抹Pg W83和2%CMC的混合物,3次/周,持续16周。观察对照组和实验组小鼠上颌牙槽骨吸收情况、自主活动能力与认知功能的变化、大脑皮层中小胶质细胞和星形胶质细胞激活情况、检测小鼠脑膜和大脑内紧密连接蛋白Occludin mRNA表达情况。然后使用统一流形逼近与投影(UMAP)算法对单细胞转录组各细胞亚群数据进行降维整合处理。对内皮细胞差异基因进行基因本体(GO)和京都基因和基因组数据库(KEGG)富集分析,进一步采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证差异基因转录激活因子3(Atf3)、含载脂蛋白L域1(Apold1)的表达情况。结果:亚甲蓝染色实验显示,实验组小鼠上颌颊、腭侧釉质牙骨质界到牙槽嵴顶的距离[分别为(185.60±17.60)、(206.90±13.37)μm]均显著大于对照组[分别为(135.33±9.57)、(163.05±14.98)μm]( t=5.02, P=0.002; t=4.37, P=0.005)。旷场实验显示实验组小鼠的总路程和平均速度[(971.88±164.57)cm和(3.25±0.55)cm/s]与对照组[(914.24±278.81)cm和(3.05±0.93)cm/s]相比差异均无统计学意义( t=0.65, P=0.525; t=0.65, P=0.520)。新物体识别实验中实验组小鼠相对辨别指数[(48.02±16.92)%]显著低于对照组[(66.27±17.90)%]( t=2.40, P=0.027)。Y迷宫实验显示,实验组小鼠的自发交替率[(50.99±14.17)%]显著低于对照组[(63.56±11.88)%]( t=2.33, P=0.030)。免疫组化染色结果显示,实验组小鼠脑内小胶质细胞和星形胶质细胞被激活。RT-qPCR结果显示,实验组小鼠脑膜和大脑中紧密连接蛋白Occludin mRNA的表达(分别为0.61±0.10、0.64±0.20)均显著低于对照组(分别为1.02±0.25、1.04±0.31)( t=3.47, P=0.010; t=2.66, P=0.024)。单细胞转录组测序显示,脑膜存在11种细胞类型,包括内皮细胞、成纤维细胞、免疫细胞等,其中内皮细胞占比最大[对照组为26.47%(1 589/6 004),实验组为26.26%(807/3 073)],是脑膜中最主要的细胞类型;实验组小鼠脑膜组织中粒细胞比例[11.65%(358/3 073)]较对照组[5.56%(334/6 004)]增加。进一步聚类分析内皮细胞,GO富集分析显示差异基因与血管生成、细胞黏附、细胞凋亡等有关;KEGG分析显示差异基因与白细胞介素-17信号通路、松弛素信号通路等相关。RT-qPCR显示,实验组小鼠脑膜组织中Atf3和Apold1 mRNA表达(分别为0.42±0.24、0.54±0.27)均显著低于对照组(分别为1.03±0.26、1.02±0.23)( t=3.88, P=0.005; t=3.02, P=0.017)。 结论:Pg W83慢性感染的牙周炎小鼠认知能力下降,存在神经炎症,屏障功能改变;单细胞转录组测序发现脑膜组织存在免疫细胞浸润,Atf3和Apold1基因表达下调,提示脑膜免疫和屏障功能的改变在牙周炎导致的认知障碍中发挥作用。
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编辑人员丨1天前
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牙釉质发育缺陷性疾病的环境影响因素及临床管理
编辑人员丨1天前
牙釉质形成是有赖于多层机制协同调控的复杂生理过程,包括组织发生、形态发生、细胞分化等重要阶段,最终由牙源性上皮细胞定向分化为功能性成釉细胞,分泌基质并介导矿化。这一过程对各种局部和全身干扰因素非常敏感。牙发育与萌出过程始于胚胎阶段,持续至青春期甚至成年后这一漫长时期,各种干扰因素都可能使乳牙及恒牙的硬组织基质形成和矿化异常,导致牙釉质发育缺陷性疾病。其中,生命早期(从受精卵开始到8岁前)是对环境因素暴露最敏感的时期,同时也是乳牙及恒牙牙釉质发育的关键时期,这一时期的环境因素暴露往往导致不同程度的釉质发育缺陷。本文回顾了环境因素影响牙釉质发育缺陷性疾病的研究进展,概述了环境因素导致牙釉质发育缺陷性疾病的遗传学及表观遗传学机制,总结了针对该类疾病基于三级预防的临床管理策略,以期为从生命早期关键时间窗口预防牙发育异常,提供优生优育健康咨询及促进儿童口腔健康管理提供依据,通过前移儿童口腔疾病的预防关口,创建妇幼友好型社会,提高新生人口素质。
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编辑人员丨1天前
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外胚层发育不良A1蛋白对类成釉上皮细胞增殖及细胞周期影响的研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨外胚层发育不良A1(ectodysplasin-A1,EDA1)蛋白对类成釉上皮细胞(ameloblast-like epithelial cell,LS8细胞)增殖和细胞周期的影响。方法:用野生型EDA1基因质粒pCR3-Flag-EDA1-W(野生组)、综合征型突变EDA1基因质粒pCR3-Flag-EDA1-H252L(突变组)及空载体质粒pCR3-Flag(对照组)转染LS8细胞,培养0、24、48、72、96 h时噻唑蓝法检测各组细胞增殖活性( A值),流式细胞术检测各组细胞周期,上述实验重复3次。 结果:培养72 h,与对照组(0.105±0.032)相比,野生组细胞增殖活性(0.201±0.009)显著增加( P<0.05);培养96 h,与对照组(0.168±0.054)及突变组(0.194±0.059)相比,野生组细胞增殖活性(0.386±0.066)显著增加( P<0.05);各时间点突变组与对照组细胞增殖活性差异均无统计学意义( P>0.05)。与对照组(65.4%±2.1%)及突变组(66.6%±3.1%)相比,野生组G 0/G 1期细胞分布比例(51.2%±1.1%)显著降低( P<0.01);与对照组(23.1%±2.0%)及突变型组(21.9%±1.8%)相比,野生型组S期细胞分布比例(37.3%±2.4%)显著升高( P<0.01);突变组细胞周期细胞分布比例与对照组差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:野生型EDA1基因可促进LS8细胞增殖,并促进G 0/G 1期细胞向S期转化;综合征型突变EDA1基因(EDA1-H252L)使EDA1蛋白促进细胞增殖和调控细胞周期的功能丧失。
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编辑人员丨1天前
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孕期尼古丁暴露对子代小鼠牙釉质形成的影响
编辑人员丨1天前
目的:研究孕期尼古丁暴露对子代小鼠牙釉质形成的影响及其可能的表观遗传学机制。方法:通过随机数字表法将10只C57BL/6孕鼠分为对照组(皮下注射生理盐水)及孕期尼古丁暴露(prenatal nicotine exposure,PNE)组(皮下注射尼古丁溶液),每组5只,孕鼠生产后分别收集出生后0 d(postnatal day 0,P0;P14、P25含义依此类推)、P14、P25新生小鼠,根据母代分组分为子代对照组及子代PNE组,并记录P0、P25子代小鼠体质量。采用显微CT(micro-CT)扫描分析、扫描电镜和维氏显微硬度检测对子代小鼠牙槽骨和下颌切牙进行硬组织相关参数分析。提取P25子代小鼠下颌骨组织及第3代牙上皮干细胞(dental epithelial stem cell,DESC)中的总RNA,通过实时荧光定量PCR检测成骨向及成釉向分化相关基因、增殖相关标志物和干细胞标志物的表达水平。采用石蜡切片免疫组织化学染色观察增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,Pcna)、釉原蛋白(amelogenin,Amelx)、甲基转移酶ZESTE增强子同源物2(enhancer of zeste homolog 2,Ezh2)、组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化修饰(histone H3 trimethylated at lysine 27,H3K27me3)阳性染色分布及水平。使用细胞增殖(cell counting kit-8,CCK-8)试剂盒对外源性添加不同浓度(0.01、0.1、1 mmol/L)尼古丁以及Ezh2抑制剂GSK126的DESC进行细胞活力检测。结果:PNE组孕鼠较对照组更容易出现不良妊娠结局,P0时子代PNE组小鼠体质量[(0.99±0.02)g]显著低于子代对照组[(1.20±0.04)g]( P<0.001);P25时,子代PNE组小鼠体质量[(9.65±1.32)g]显著低于子代对照组[(15.26±1.70)g]( P<0.001),死产率[(46.40±9.30)%]显著高于对照组(0)( P<0.001)。P14和P25时,子代PNE组小鼠下颌切牙釉质矿化沉积点与第一磨牙近中面的距离数值[分别为(-1 349±45)、(-506±380)μm]均较子代对照组[分别为(-1 192±147)、(504±198)μm]显著减小( P<0.05, P<0.001),提示矿化沉积点延迟。子代PNE组小鼠切牙釉柱及釉柱间质较对照组排列松散无序,显微硬度[(245.7±18.4)MPa]较子代对照组[(371.9±28.7)MPa]显著降低( P<0.001)。HE染色显示子代PNE组小鼠前成釉细胞(pre-ameloblast,Pre-Am)区域排列较对照组紊乱,矿化沉积点推迟,暂时性扩增细胞(transit-amplifying cell,TA)及Pre-Am区域延长。免疫组织化学染色显示,子代PNE组小鼠唇侧颈环(labial cervical loop,LaCL)整体Pcna表达较子代对照组显著增多( P<0.05),H3K27me3较对照组显著富集( P<0.01),对应区域可见Ezh2表达显著增加( P<0.01),同时成釉细胞胞质中Amelx阳性信号减弱。体外实验添加1 mmol/L 尼古丁能显著上调子代PNE组DESC的Pcna基因表达水平( P<0.01),同时显著下调DESC标志物B淋巴瘤Mo-MLV插入蛋白1、富亮氨酸重复序列免疫球蛋白样结构域1和成釉细胞向分化的相关基因Amelx等的基因表达水平( P<0.05, P<0.05, P<0.01)。此外,与0 h时相比,干预24 h后1 mmol/L尼古丁可显著增强DESC的增殖活性( P<0.001),添加10 μmol/L Ezh2抑制剂GSK126可挽救1 mmol/L尼古丁对DESC带来的增殖促进作用。 结论:孕期尼古丁暴露可能导致成釉向谱系定向分化过程延迟,致子代小鼠DESC增殖及分化异常,并且影响H3K27me3表观遗传修饰水平,造成子代牙釉质发育障碍,提示孕期尼古丁暴露是牙发育的危险环境因素。
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