上皮-间充质转化在正畸牙移动中的作用机理

Epithelial cell rests of Malassez (ERM) is the only epithelial component of periodontum. It is commonly regarded as being in a static state and may become the source of jawbone cyst and odontogenic tumor by inflammatory stimulation. In recent years, more and more researches demonstrate that ERM have other important functions like promotion of periodontal remodeling, synthesis and release of extracellular matrix and cell membrane protein, participation in cementum formation and repairing, etc. It manifested that the changes in ERM might correlate with epithelialm msenchymal transition by the regulation of TGF-β signaling pathway, indicating the important role of Shh signaling pathway in regulating ERM function during tooth movement. However, the mechanism involved is not clear yet. Therefore, it is necessary to explore the biological response of ERM to orthodontic force and the mechanism involved. In this project, a series of experiments both in vitro and in vivo will be designed to investigate: 1) Is there any TGF-β signaling pathway expression in ERM? 2) Will the expression strength influence the response of ERM? 3) Is it possible to regulate the epithelial mesenchymal transition of ERM during tooth movement by TGF-β? This research could provide important theoretical basis for further application of gene therpy in controlling tooth movement and resorption.

来源于Hertwig上皮根鞘的Malassez上皮剩余细胞（ERM）是牙周膜内唯一残存的上皮细胞，近年陆续发现其在牙周组织再生、合成和分泌细胞外基质和表面蛋白等方面具有潜在功能。有研究发现ERM有可能发生上皮-间充质转化(EMT)来参与牙骨质的形成与修复。TGF-β是EMT中一个重要的诱导因素，其中Smads是TGF-β信号通路的中心转导物质，也是EMT中最为关键的信号通路。本课题设计了一系列体外、体内实验，通过研究机械应力下：1）TGF-β信号通路相关蛋白在ERM内有无表达? 2）其表达的强弱是否影响ERM的功能状态? 3）TGF-β可否通过调控ERM在正畸牙过程中的上皮间充质转化? 为探讨EMT在牙移动中功能进行初步的探索。 拟为今后运用基因调控手段，调节TGF-β信号通路相关蛋白在ERM的表达，进而控制牙移动、修复吸收的牙骨质提供重要的理论依据。

本研究成功建立PDLF及ERM的细胞力学刺激模型，并采用FX-5000应力加载系统，使用不同时间的周期性单轴拉伸应力刺激PDLF及ERM，模拟正畸牙移动过程中PDLF所处的力学环境，运用Real-time PCR检测TGF-β信号通路相关蛋白在实验细胞在PDLF表达变化。同时建立大鼠正畸牙移动模型，运用免疫组织化学技术检测TGF-β信号通路相关蛋白在牙周膜的表达，从体内和体外两方面研究TGF-β信号途径在机械应力下PDLF及ERM的表达变化，从而探索上皮间充质转换在正畸牙移动中的作用机理，以期为进一步的临床研究提供依据。本研究为探讨上皮间充质转换在正畸牙移动中的功能和作用提供细胞学基础和重要的理论依据，对于我们从新的角度更好的探索牙移动时牙周组织的改建机理，以及牙移动后牙周组织的恢复具有深远的意义，为正畸临床治疗中如何修复吸收的牙骨质以及治疗结束后尽快恢复牙周膜内环境稳态，防止复发，提供重要的理论依据，并且通过对正畸牙移动中调控PDLF及ERM功能的分子机制的前期探索，为今后能否运用基因调控手段，调节TGF-β信号通路在PDLF及ERM的表达，进而影响PDLF及ERM的功能来解决正畸治疗引起的牙骨质吸收、恢复牙周膜内环境稳态、防止复发，开辟了一条全新的治疗思路。