目的:探索犬尿氨酸代谢通路对牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cells，PDLSC）成骨分化的影响，为研究牙周炎微环境对牙周组织再生的影响提供依据。方法:于2022年6至10月在南京大学医学院附属口腔医院牙周病科、口腔综合科收集19例牙周炎患者（牙周炎组）和19例牙周健康者（牙周健康组）的非刺激性唾液，采用超高效液相色谱-串联质谱检测两组受试者唾液中犬尿氨酸及其代谢产物的含量。对牙周炎组和牙周健康组的牙龈组织通过免疫组化检测吲哚胺2，3-双加氧酶（indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）与芳香烃受体（aryl hydrocarbon receptor，AhR）的表达情况。收集因正畸治疗需要拔除的前磨牙5颗（来自2022年7至11月南京大学医学院附属口腔医院口腔颌面外科12~18岁的5例就诊患者），从离体牙上提取PDLSC，使用成骨诱导分化培养基（对照组）或含有20 μmol/L犬尿氨酸的成骨诱导分化培养基（犬尿氨酸组）培养7 d，对成骨诱导的PDLSC进行碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）染色和ALP活性测定。通过实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantitative PCR，RT-qPCR）检测对照组和犬尿氨酸组PDLSC成骨相关基因ALP、骨钙素、runt相关转录因子2（runt-related transcription factor 2，RUNX2）、Ⅰ型胶原蛋白（collagen type-Ⅰ，COL-Ⅰ）mRNA表达和犬尿氨酸通路相关基因AhR、细胞色素P450家族成员（cytochrome P450 family，CYP）1A1、1B1 mRNA的表达。通过蛋白质印迹法检测对照组和犬尿氨酸组RUNX2、骨桥蛋白（osteopontin，OPN）和AhR蛋白表达情况。培养21 d时，用茜素红染色评估对照组和犬尿氨酸组PDLSC矿化情况。结果:牙周炎组唾液中犬尿氨酸［8.26（0，19.60）nmol/L］及犬尿喹啉酸［11.4（3.34，13.52）nmol/L］含量均显著高于牙周健康组［分别为0.75（0，4.25）、1.92（1.34，3.88）nmol/L］（ Z=-2.84， P=0.004； Z=-3.61， P<0.001）。牙周炎组牙龈组织中IDO（18.33±2.22）和AhR的表达（44.14±13.63）均显著高于牙周健康组（分别为12.21±2.87、15.39±5.14）（ t=3.38， P=0.015； t=3.42， P=0.027）。ALP活性测定显示，与对照组（329.30±19.29）相比，犬尿氨酸组PDLSC ALP活性（291.90±2.35）显著下降（ t=3.34， P=0.029）。RT-qPCR结果显示，犬尿氨酸组PDLSC ALP、骨钙素和RUNX2表达（0.43±0.12、0.78±0.09、0.66±0.10）均较对照组（1.02±0.22、1.00±0.11、1.00±0.01）显著下降（ t=4.71， P=0.003； t=3.23， P=0.018； t=6.73， P<0.001），AhR、CYP1A1 mRNA表达（1.43±0.07、1.65±0.10）均较对照组（1.01±0.12、1.01±0.14）显著升高（ t=5.23， P=0.006； t=6.59， P<0.001），两组间COL-Ⅰ、CYP1B1 mRNA表达差异均无统计学意义（ P>0.05）。蛋白质印迹法结果显示，犬尿氨酸组OPN、RUNX2表达（0.82±0.05、0.87±0.03）与对照组（1.00±0.00、1.00±0.00）相比均显著下降（ t=6.79， P=0.003； t=7.95， P=0.001），AhR表达（1.24±0.14）显著高于对照组（1.00±0.00）（ t=3.04， P=0.039）。 结论:牙周炎患者犬尿氨酸通路异常激活，不仅能上调AhR相关通路，还能抑制PDLSC的成骨向分化。

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。

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。

牙囊作为牙齿萌出的必要器官,在诱导成骨/破骨细胞分化、促进萌出通道形成方面具有重要作用.骨形态蛋白2(BMP2)是一种多效形态因子,具有高度骨诱导活性,主要通过自分泌或旁分泌形式介导牙囊细胞向成骨细胞分化.近年来,关于BMP2通过调控牙囊成骨分化促进牙槽骨改建,保证牙齿萌出通道正常形成的相关研究日益引发众多学者的关注,然而具体机制尚不明了.本文通过对BMP2生物学性能及其与多种信号通路交互作用共同调节牙囊成骨分化的可能机制进行述评,旨在从骨代谢角度拓展牙齿萌出过程中分子调控机制的研究及牙齿萌出障碍的防治提供新的理论依据.

背景:人牙周膜干细胞是牙周再生组织工程潜在的功能细胞,然而长期体外培养会导致牙周膜干细胞干性减低并发生复制性衰老,从而影响其治疗效果.目的:探讨氧化苦参碱在体外对牙周膜干细胞干性维持和骨向分化的影响,并寻找潜在的影响机制.方法:采用组织块酶消化法从人牙周膜组织中分离、培养得到牙周膜干细胞,并使用流式细胞仪进行间充质细胞表面标志物鉴定.用0,2.5,5,10 μg/mL氧化苦参碱孵育牙周膜干细胞,通过CCK8实验检测氧化苦参碱对牙周膜干细胞增殖活性的影响,筛选后续实验合适的药物质量浓度,采用Western blot检测牙周膜干细胞中干细胞非特异性蛋白SOX2和OCT4的表达,采用qRT-PCR、Western blot检测牙周膜干细胞中成骨相关基因和蛋白表达水平.结果与结论:①CCK8实验结果显示2.5 μg/mL氧化苦参碱对牙周膜干细胞增殖活性有显著增强作用,后续实验选用2.5 μg/mL氧化苦参碱进行干预;②与空白对照组相比,氧化苦参碱组牙周膜干细胞的干性标志物SOX2蛋白表达水平变化不明显(P>0.05),OCT4蛋白表达明显上调(P<0.05);③与成骨诱导组相比,氧化苦参碱+成骨诱导组牙周膜干细胞成骨相关基因ALP、RUNX2 mRNA表达及成骨相关蛋白ALP蛋白表达明显下调(P<0.05);④氧化苦参碱上调牙周膜干细胞干性标志物表达,抑制牙周膜干细胞骨向分化,高通量测序结果表明可能与WNT2、WNT16、COMP、BMP6有关.

目的 探究载脂蛋白D(apoliprotein D,APOD)激活果蝇无翅基因蛋白/β-连锁蛋白(Wnt/β-catenin)信号通路参与牙髓细胞(dental pulp cells,DPCs)增殖分化过程.方法 体外培养人牙髓细胞(human dental pulp cells,HDPCs),设置空白组、APOD低剂量组、APOD高剂量组和si-APOD组.空白组于DMEM培养基培养,APOD低剂量组向培养基中加入2 nmol/L APOD,APOD高剂量组向培养基中加入32nmol/LAPOD,si-APOD组采用APOD si-RNA转染HDPCs细胞.采用RT-qPCR检测APOD mRNA表达水平,CCK-8检测细胞增殖能力,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测成骨分化能力,Western Blot检测Wnt/β-catenin通路蛋白表达量.结果 与空白组比较,APOD低剂量组、APOD高剂量组APOD mRNA水平及细胞活力升高,7、14 d的ALP活性升高,Wnt5a、β-catenin蛋白上调(P＜0.05),si-APOD组APOD mRNA水平,细胞活力降低,7、14 d的ALP活性降低,Wnt5a、β-catenin蛋白下调(P＜0.05);与APOD低剂量组比较,APOD高剂量组APOD mRNA水平及细胞活力升高,7、14 d的ALP活性升高,Wnt5a、β-catenin蛋白上调(P＜0.05),si-APOD组APOD mRNA水平及细胞活力降低,7、14 d的ALP活性降低,Wnt5a、β-catenin蛋白下调(P＜0.05);与APOD高剂量组比较,si-APOD组APOD mRNA水平及细胞活力降低,7、14 d的ALP活性降低,Wnt5a、β-catenin蛋白下调(P＜0.05).结论 APOD能够促进HDPCs细胞的增殖分化,其作用机制可能与激活Wnt/β-catenin信号通路有关.

目的:探究miR-130a-5p靶向Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)对牙槽骨成骨细胞(Alveolar osteoblast,AOB)增殖、凋亡、成骨分化的影响及其机制.方法:将AOB分为NC组、miR-NC组、miR-130a-5p组、miR-130a-5p+Runx2组和miR-130a-5p+SHH组.双荧光素酶报告验证miR-130a-5p对Runx2、Sonic hedgehog(SHH)的调控关系;CCK-8及EdU染色检测细胞增殖能力;AnnexinV-FITC/PI法检测细胞凋亡能力;ALP染色、茜素红染色检测细胞成骨分化能力;RT-qPCR检测miR-130a-5p、Runx2、SHH、神经胶质瘤关联癌基因同源物1(Gli1)mRNA水平;Western Blot检测增殖细胞核抗原(Proliferating cell nuclear antigen,PCNA)、Ki67、B细胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 related X protein,Bax)、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(Osteocalcin,OCN)、骨形态发生蛋白2(Bone morphogenetic protein 2,BMP2)、Runx2、SHH、Gil1水平.结果:miR-130a-5p靶向调控Runx2、SHH.过表达miR-130a-5p后,细胞24 h、48 h、72 h OD值及EdU阳性率降低,细胞凋亡率升高,成骨分化能力降低,miR-130a-5p、Bax蛋白水平升高,Runx2、PCNA、Ki67、Bcl-2、ALP、OCN、BMP2蛋白及SHH、Gil1 mRNA和蛋白水平均降低(P＜0.05).过表达miR-130a-5p和Runx2或过表达miR-130a-5p和SHH可减弱过表达miR-130a-5p对细胞增殖、凋亡、成骨分化的影响.结论:miR-130a-5p靶向Runx2抑制AOB增殖和成骨分化,并促进AOB凋亡,其可能通过抑制SHH信号通路发挥作用.

目的:初步检测依普黄酮(1P)对人牙髓干细胞(human dental pulp stem cells,hDPSCs)的增殖和成骨向分化的影响.方法:在体外对hDPSCs进行培养鉴定,用含IP(10-9～10-5 mol/L)的完全培养液培养hDPSCs,CCK-8法检测不同时间点(1、2、3 d)的细胞活性;用含IP(10-8～10-5 mol/L)的矿化诱导液诱导hDPSCs 7 d,通过碱性磷酸酶活性测定、ALP染色、茜素红染色及RT-qPCR检测IP对hDPSCs成骨分化的影响.结果:CCK-8检测结果表明10-9～10-5 mol/L IP均可促进hDPSCs增殖,其中10-6 mol/L IP组促进增殖效果最佳(P＜0.05);10-6 mol/L IP组ALP染色加深,ALP活性增高(P＜0.05),矿化结节增多(P＜0.05);RT-qPCR检测结果显示10-6 mol/L IP组能够提高成骨分化相关基因骨钙素(osteocalcin,OCN)、碱性磷酸酶和矮小相关转录基因2的表达水平(P＜0.05).结论:10-6 mol/L IP能提高hDPSCs增殖和成骨向分化的能力.

目的:研究芒柄花素对牙囊干细胞(human dental follicle stem cells,hDFSCs)成骨分化的影响.方法:首先对hDFSCs进行分离、培养及鉴定,并使用含不同浓度芒柄花素(0、0.1、1、10 μmol/L)培养基培养细胞.通过 CCK-8 实验、结晶紫染色和活/死细胞荧光染色评估细胞的活性状况;通过细胞骨架荧光染色观察细胞骨架状况;采用RT-qPCR检测细胞成骨相关基因的表达变化;利用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色及活性检测法评估细胞成骨分化过程中 ALP 活性的影响;通过茜素红染色法评估细胞成骨分化过程中钙化结节数量的影响.结果:hDFSCs具有干细胞特性;不同浓度的芒柄花素对 hDFSCs 活性无显著性影响;1 μmol/L 的芒柄花素可显著促进Runx2、OCN、Col-Iα1 的mRNA表达;并能够提高的细胞内ALP活性和钙化结节的数量.结论:1 μmol/L 芒柄花素可促进 hDFSCs的成骨分化.

目的:探讨活化α7乙酰胆碱受体(alpha 7 nicotinic acetylcholine receptor,α7-nAChR)联合钙离子(calcium ion,Ca2+)对LPS刺激的人牙髓干细胞(dental pulp stem cell,DPSC)牙/骨向分化的影响.方法:分离培养DPSC,流式细胞术对DPSC进行表面标志物表达鉴定.CCK-8检测α7-nAChR激动剂PNU-282987和Ca2+对DPSC增殖的影响.通过碱性磷酸酶(alkaline phos-phatase,ALP)活性和染色筛选PNU-282987促进DPSC表达ALP活性的最佳浓度.用大肠杆菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)模拟炎性微环境刺激DPSC.采用免疫印迹分析(Western blot,WB)、实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,RT-qPCR)和茜素红染色等方法检测牙/骨向分化的相关蛋白:Ⅰ型胶原(typeⅠcollagen,COL-I)、牙本质涎磷蛋白(dentin sialoprotein,DSPP)、骨钙素(osteopontin,OPN)、ALP、核心转录因子-2(runt-related transcription factor 2,RUNX2)、成骨细胞特异性转录因子(osterix,OSX),相关基因(COL-I、DSPP、OPN、ALP、RUNX2、OSX)和矿化基质表达情况.Fura-2AM用于检测细胞内Ca2+流动情况.结果:CCK-8实验显示,PNU-282987浓度低于10 μmol/L时对细胞增殖无抑制作用,且此浓度处理LPS刺激的DPSC后ALP活性增加最明显;Ca2+浓度低于2 mmol/L对细胞增殖无抑制作用;Western blot和RT-qPCR实验显示,PNU-282987及Ca2+处理后的LPS刺激的DPSC牙/骨向分化相关蛋白(COL-I、DSPP、OPN、ALP、RUNX2、OSX)和相关基因(COL-I、DSPP、OPN、ALP、RUNX2、OSX)的表达及矿化基质形成均明显上调,二者联合后上调最显著(P<0.001).Fura-2 AM钙离子探针结果显示DPSC细胞内Ca2+浓度增加.结论:10 μmol/L PNU-282987联合2 mmol/L Ca2+可以促进LPS刺激的DPSC的牙/骨向分化能力.