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基于生物信息学方法分析氟化物对成釉细胞毒性作用的分子机制
编辑人员丨4天前
目的:探讨氟化物对成釉细胞毒性作用的分子机制。方法:取小鼠成釉细胞株(LS8细胞),根据氟化钠(NaF)终浓度分为对照组(0.0 mmol/L NaF)和染氟组(1.6 mmol/L NaF)。对两组细胞进行转录组测序,筛选差异表达基因(DEGs),对DEGs进行基因本体(GO)分析及基因集富集分析(GSEA)。采用STRING数据库构建DEGs的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,使用Cytoscape 3.8.0软件对PPI网络进行可视化,筛选关键模块和关键基因。同时,使用实时荧光定量PCR检测关键基因mRNA表达水平,并通过基因表达数据库(GEO数据库)对关键基因进行验证。结果:染氟组与对照组比较,共有709个DEGs,其中上调基因223个,下调基因486个。DEGs的GO分析主要涉及受体配体活性、细胞黏附分子结合、细胞外基质结构成分等分子功能,细胞外基质胶原蛋白、受体复合物、膜筏等细胞组分,外部封装结构组织、细胞外结构组织、细胞外基质组织等生物学过程。全基因集的GSEA发现,白细胞介素-17(IL-17)信号通路、真核生物中的核糖体生物发生、核因子κB(NF-κB)信号通路处于激活状态,脂肪酸降解、丙酮酸代谢、脂肪酸代谢处于抑制状态。构建PPI网络后,得到3个关键模块和4个关键基因[Ⅰ型胶原α1(Col1a1)、Ⅰ型胶原α2(Col1a2)、Ⅴ型胶原α1(Col5a1)和纤维蛋白原-1(Fbn1)]。与对照组比较,染氟组LS8细胞Col1a1、Col1a2、Col5a1、Fbn1 mRNA表达水平均较低( P均< 0.05),与GEO数据库中基因表达变化趋势一致。 结论:利用生物信息学方法筛选得到的关键基因Col1a1、Col1a2、Col5a1、Fbn1及IL-17、NF-κB信号通路可能与氟化物对成釉细胞的毒性作用密切相关。
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编辑人员丨4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4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4天前
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釉基质蛋白促进牙周组织再生作用的再认识
编辑人员丨4天前
釉基质蛋白(enamel matrix proteins,EMP)在牙骨质形成前沉积在发育中的牙根表面,并可能在牙骨质形成中发挥作用,釉原蛋白(amelogenins,Am)是EMP中的主要组分和活性成分。研究显示EMP在牙周组织再生治疗等领域具有重要的应用价值。EMP可通过影响生长因子和炎症因子的表达,作用于各类牙周组织再生相关细胞,发挥促进血管形成、抗炎抑菌和加速组织愈合等功能,从而达到牙周组织再生的临床效果(新生牙骨质、牙槽骨并有牙周膜功能性穿通)。单独使用EMP或EMP联合植骨材料或屏障膜,可用于骨内缺损、上颌颊侧和下颌Ⅱ度根分叉病变的再生性手术治疗;EMP还可以辅助治疗退缩类型为1或2类的牙龈退缩,使暴露的根面重新获得真正的牙周组织再生。随着学界对EMP的牙周再生原理和当前临床应用的全面了解和认识,可进一步展望EMP未来的发展。采用生物工程技术开发重组的人Am以替代动物来源的EMP,研究EMP与其他胶原生物材料的联合应用,以及探讨在重度牙周软硬组织缺损和种植体周病变中EMP的具体应用方式,都是未来EMP相关研究的重要发展方向。
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编辑人员丨4天前
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p-STAT3在成釉细胞型颅咽管瘤中的表达及其意义
编辑人员丨4天前
目的:探讨磷酸化信号传导蛋白和转录激活物3(p-STAT3)在成釉细胞型颅咽管瘤(ACP)中的表达情况及其意义。方法:ACP组织标本来源于南方医科大学南方医院神经外科行手术切除的12例颅咽管瘤患者。通过苏木素-伊红(HE)染色明确ACP标本的组织学形态特征。通过免疫荧光染色方法检测p-STAT3、pan-CK、β-catenin及E-cadherin在肿瘤组织中的表达情况。原代培养ACP细胞,设立实验组[以STAT3抑制剂隐丹参酮(5.0 mmol/L)处理]、阴性对照组(以DMSO处理)以及空白组(ACP原代细胞,未予处理),采用划痕实验检测细胞的迁移能力,采用Transwell实验检测细胞的侵袭能力。设立低剂量抑制剂组(以2.5 mmol/L隐丹参酮处理)、高剂量抑制剂组(以5.0 mmol/L隐丹参酮处理)以及阴性对照组(以DMSO处理),通过CCK-8实验检测各组细胞的增殖能力。通过蛋白质免疫印迹法检测应用隐丹参酮后上皮-间质转化相关指标(包括转录因子Slug、Twist、E-cadherin以及N-cadherin)的变化情况。结果:HE染色结果显示,12例ACP组织中,ACP与下丘脑组织之间可形成"卯榫"样结构。免疫荧光染色结果显示,"卯榫"样结构内的涡轮状细胞中,p-STAT3呈阳性表达、pan-CK呈阴性表达、β-catenin出现核转移,而E-cadherin的表达明显下调。划痕实验结果提示,实验组细胞的迁移能力明显较其他两组降低[空白组、阴性对照组和实验组的迁移距离分别为(282±44)μm、(290±61)μm和(170±11)μm, P<0.05]。处理72 h后,Transwell实验结果提示,实验组穿过Transwell小室的细胞数较其他两组更少[空白组、阴性对照组和实验组的穿膜细胞数分别为(95±14)个、(104±11)个和(57±14)个, P<0.05]。CCK-8实验结果表明,隐丹参酮对ACP原代细胞增殖能力的抑制作用呈时间和剂量依赖性(均 P<0.05)。Western blot结果显示,利用不同浓度隐丹参酮处理ACP原代细胞后,Slug、Twist和N-cadherin的表达下降(均 P<0.01),而E-cadherin的表达升高(均 P<0.001)。 结论:p-STAT3可在ACP与下丘脑之间形成的"卯榫"样结构内的涡轮状胞中表达,其介导的上皮-间质转化可能是ACP中下丘脑受累的原因,p-STAT3有可能成为治疗ACP的潜在靶点。
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编辑人员丨4天前
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氟斑牙发病分子信号通路研究进展
编辑人员丨4天前
氟斑牙是儿童时期摄入过量氟化物而引起的慢性口腔氟中毒表现。目前氟斑牙发病的分子机制尚不明确。成釉细胞是牙齿组织中对氟化物最敏感的细胞,氟通过对分子信号通路中关键分子的作用,影响成釉细胞增殖和分泌功能,导致氟斑牙形成。本文综述了近年来分子信号通路[丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、转化生长因子-β(TGF-β)/Smad、Wnt、Foxo1/Runx2]及应激途径(内质网应激及氧化应激)与氟斑牙发生的关系,以期在分子层面上,深入了解氟斑牙的发病机制,为氟斑牙的防治提供新思路。
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编辑人员丨4天前
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去分化釉质瘤1例
编辑人员丨4天前
去分化釉质瘤(dedifferentiated adamantinoma,dDA)是一种罕见的骨内双向分化的恶性肿瘤。本文报道1例30岁男性,左尺骨肿物,镜下组织形态:大部分区域呈高级别肉瘤,形态多样,包括骨肉瘤、未分化肉瘤、软骨肉瘤样等;局灶呈经典型釉质瘤,稀疏的束状或编织状排列的梭形细胞间质内散在分布条索状及小管状上皮细胞巢,细胞均无明显异型性,其中小灶可见由骨母细胞围绕的不规则骨小梁呈骨性纤维结构不良形态,骨小梁间纤维性间质内无上皮细胞巢。免疫组织化学结果:经典型釉质瘤区域:上皮细胞巢广谱细胞角蛋白(CKpan)、细胞角蛋白(CK)5/6、上皮细胞膜抗原(EMA)、p63等阳性,间质波形蛋白阳性,Ki-67阳性指数约1%;高级别肉瘤区域:CK等上皮标记散在阳性,S-100蛋白、SOX9、CD99、SATB2、波形蛋白阳性,Ki-67阳性指数高达80%。患者截肢术后10个月无复发及转移。诊断时应充分取材,着重与纤维结构不良恶变、骨肉瘤、转移癌等鉴别。
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编辑人员丨4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4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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编辑人员丨4天前
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高通量测序分析高血压伴或不伴牙周炎大鼠牙龈mRNA差异
编辑人员丨1个月前
目的 基于高通量测序(next generation sequencing,NGS)技术分析高血压大鼠伴或不伴牙周炎状态下牙龈组织中的差异mRNA,旨在为高血压伴牙周炎的防治提供实验基础.方法 获得动物实验伦理委员会批准,通过给予含8%(w/w)NaCl的高盐饲料建立高血压大鼠模型,使用3-0的无菌丝线结扎大鼠下颌第一磨牙建立牙周炎大鼠模型,分为正常对照组(N组)、高血压组(H组)和高血压伴牙周炎组(PH组),测量血压、心率、牙槽骨吸收量和牙槽骨中破骨细胞数量;取3组牙龈组织进行NGS,分析组间差异基因表达;H组和PH组间所有差异基因行基因功能(gene ontology,GO)富集分析,行京都基因与基因百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析,行蛋白相互作用网络(protein-protein interaction,PPI)筛选关键基因;免疫组织化学验证关键通路中的关键基因在各组的表达,酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent as-say,ELISA)分析关键基因在各组全身循环中的表达.结果 实验终点(第11周)时,H组和PH组的血压均高于N组(P<0.001),但PH组的血压与H组比较无统计学意义,3组心率无统计学差异.Micro-CT显示PH组下颌第一磨牙的釉牙骨质界(cemento-enamel junction,CEJ)到牙槽骨嵴顶(alveolar bone crest,ABC)距离较N组和H组增加,牙槽骨中破骨细胞数量多于N组和H组(均P<0.016 7).3组的共同差异基因为0个,H组和PH组牙龈组织共 235 个差异基因,相较于H组,在PH组有P-选择素(P-selectin,SELP)、角蛋白 16(keratin 16,KRT16)和S100钙结合蛋白A9(S100 calcium binding protein A9,S100A9)等137个上调基因,以及FK506结合蛋白 5(FK506 binding protein 5,FKBP5)、介体复合体亚基 22(mediator complex subunit 22,MED22)和含锌指和BTB域16(zinc finger and BTB domain containing 16,ZBTB16)等98个下调基因.H组和PH组差异基因的GO分析结果提示,主要富集的生物学过程(biological processes,BP)为白细胞迁移,主要的细胞成分(cellular compo-nent,CC)为胶原三聚体复合物,主要的分子功能(molecular functions,MF)为细胞外基质结构的构建;H组和PH组差异基因的KEGG信号通路主要富集于细胞因子之间受体相互作用、白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)信号通路中.通过PPI分析筛选出4个作用于高血压状态下牙周炎的关键基因,包括白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、基质金属蛋白酶9(matrix metallopro-teinase-9,MMP-9)、Ⅰ型胶原α1(collagen type Ⅰ alpha 1,COL1α1)、趋化因子配体 1(chemokine ligand 1,CX-CL1).与N组和H组比较,IL-1β和TNF-α在PH组牙龈组织及全身血清中的表达均上调(P<0.016 7).结论 高血压伴牙周炎或不伴牙周炎时的差异mRNA为IL-1β和MMP-9以及差异信号通路为IL-17和TNF-α信号通路,为今后进一步研究高血压伴牙周炎的分子调控机制提供了实验基础.
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编辑人员丨1个月前
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小型猪乳磨牙胚SHH的时空表达
编辑人员丨1个月前
目的 本研究通过探索SHH在小型猪第三乳磨牙胚的帽状期、钟状期和分泌期的时空表达情况,拟阐明SHH在牙齿发育调控中的作用.方法 收集小型孕猪第三乳磨牙胚,通过原位杂交、免疫组化和实时聚合酶链反应检测SHH的mRNA和蛋白表达水平.结果 原位杂交及免疫组化可见SHH在帽状期少量表达于成釉器,但在釉结部位表达较强.在钟状期,SHH在间充质中表达明显增强;在分泌期,SHH在间充质和成釉器中都有所表达,尤其在成牙本质细胞和内釉上皮细胞中表达增强.PCR结果显示,在钟状期,SHH在上皮中表达较多,而在帽状期和分泌期,SHH在上皮和间充质中的表达未见明显统计学差异.结论 SHH可能在调节上皮形态发育方面具有重要功能,参与调节信号级联,介导上皮和间充质之间的相互作用,本研究进一步完善了小型猪牙齿发育的信号分子网络.
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编辑人员丨1个月前
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大豆异黄酮抑制Slit2/MAPK信号通路对牙周炎大鼠牙槽骨吸收和炎症反应的影响
编辑人员丨2024/7/20
目的:基于Slit同源物2(Slit2)/P38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路探讨大豆异黄酮(SIF)对牙周炎大鼠牙槽骨吸收和炎症反应的影响.方法:将大鼠分为对照组(Control)、模型组(Model)、SIF低剂量组(L-SIF,25 mg/kg)、SIF高剂量组(H-SIF,75 mg/kg),每组10只,除对照组外,其余各组使用丝线结扎大鼠上颌第一磨牙的牙颈部建立牙周炎模型.L-SIF组和H-SIF组大鼠灌胃相应剂量SIF,Control组和Model组灌胃等量生理盐水,1次/d,连续4周.给药结束后,ELISA检测大鼠血清Slit2、TNF-α、IL-6、IL-1β水平;Micro-CT扫描检测釉牙骨质界至牙槽骨嵴顶(CEJ-ABC)距离和骨矿物质密度(BMD)、骨体积分数(BV/TV),评估牙槽骨丢失情况;HE染色和抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色评估组织炎症反应、骨吸收和破骨细胞活性;免疫组织化学法(IHC)检测牙周组织骨保护素(OPG)和核因子κB受体活化因子配体(RANKL)表达;Western blot检测牙周组织Slit2、P38 MAPK、p-P38 MAPK蛋白表达.结果:与Control组相比,Model组大鼠血清Slit2和TNF-α、IL-1β、IL-6水平、CEJ-ABC距离、牙周组织病理学损伤评分、破骨细胞数量、RANKL阳性表达、Slit2蛋白水平和p-P38 MAPK/P38 MAPK显著升高,BMD和BV/TV、牙周组织OPG阳性表达显著降低(均P<0.05);与Model组相比,L-SIF组和H-SIF组大鼠血清Slit2和TNF-α、IL-1β、IL-6水平、CEJ-ABC距离、牙周组织病理学损伤评分、破骨细胞数量、RANKL阳性表达、Slit2蛋白水平和p-P38 MAPK/P38 MAPK显著降低,BMD和BV/TV、牙周组织OPG阳性表达显著升高(P<0.05),且H-SIF组上述指标变化显著优于L-SIF组(P<0.05).结论:SIF可抑制牙周炎大鼠牙槽骨吸收和炎症反应,改善牙周炎,其作用机制可能与抑制Slit2/P38 MAPK信号通路有关.
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编辑人员丨2024/7/20
