IL-6通路对正畸矫治力信号转导的调控及其机制

IL-6在正畸矫治力引起的牙槽骨塑建、牙根吸收等过程中都有显著的表达，提示其对于正畸力信号引起的牙槽骨及牙根反应具有重要的调控作用，但目前尚无研究深入探讨IL-6通路在正畸力信号转导过程中的调控作用及其机制。因此，本课题探索性地将正畸力引起的牙槽骨塑建与正畸力相关牙根吸收结合起来，从整体的角度对IL-6信号通路在正畸牙移动过程中的调控机制进行深入探索。通过细胞及组织这两个不同的层次，从体外、体内研究IL-6信号通路在不同正畸力作用下的功能变化，以及这种功能改变对于牙槽骨及牙根组织的影响。并通过正、反向调节IL-6的信号强度来进一步验证该信号通路在正畸牙移动过程中的调控机制。本研究结果将探讨IL-6信号通路在正畸矫治力信号转导过程中对牙周、牙槽骨及牙根组织的调控作用及其机制，为在临床工作中更好地控制正畸牙移动，加速或促进牙槽骨塑建，减少正畸力引起的牙根吸收或促进其修复，提供理论及实验依据。

深入研究白细胞介素-6（Interleukin-6，IL-6）信号通路在受机械力成骨细胞及正畸牙牙周组织中的表达、功能及由其引发的生物学效应，将有助于阐明正畸矫治力信号转导的过程及调控机制,具有重要的基础及临床意义。.本项目通过正反向调节IL-6通路，研究正畸牙移动及成骨细胞生物学效应及IL-6信号通路关键蛋白IL-6，糖蛋白分子130 （gp130），信号转导及转录激活子3(STAT3)，Src同源酪氨酸磷酸酶2 （SHP2）等的表达变化。研究解决了以下关键问题：1. 细胞实验利用慢病毒感染，体内实验利用IL-6+IL-6R、抗IL-6 R抗体有效地激活或阻断IL-6信号通路的传递 2. 采用各等位基因位点具有完全相同纯合基因型的C57B/6近交系小鼠建立正畸牙移动模型，完全排除了个体遗传差异对实验结果可能的影响，同时精确定位张、压应力区域进行切片，精确研究小鼠牙移动模型中的骨塑建过程，确保了实验结果的精确性，增加了研究结论的可信度。.研究创新性地发现了以下重要结果：1.牙移动实验组受力牙张压力侧IL-6、gp130、STAT3、SHP2的表达显著高于对照组近远中侧；牙移动实验组受力牙压力侧gp130的蛋白和mRNA的表达显著高于张力侧。2. 细胞实验发现小鼠成骨细胞株MC3T3E1在机械张、压应力作用下，IL6、IL6R、gp130表达均有增加，且在张力2h和压力4h表达最明显。利用gp130过表达慢病毒感染的MC3T3E1实现gp130受体稳定过表达后，张力组成骨表达增加，破骨降低，STAT3和SHP2均表达上调；压力组成骨表达降低，破骨表达明显，STAT3和SHP2表达上调。3.在小鼠牙移动模型受力牙进行IL-6及其受体的靶向药物调节后，IL-6、gp130、STAT3、SHP2等发生显著变化。.研究结果从多个层次提示IL-6、gp130及MAPK通路与JAK/STAT通路可能介导了正畸力学信号的传导过程，参与了IL-6引起的机械力作用下成骨细胞功能变化及正畸牙移动变化的调控过程，极大地丰富了对正畸牙移动力学信号传导的认识，为进一步研究MAPKs及JAK/STAT通路在正畸牙移动过程中的调控作用奠定了坚实基础。项目培养了硕士研究生3名。根据研究结果撰写的英文文章1篇已接收，1篇正在修回，另有2篇正在审稿中，预计2016年内均能见刊发表或接收。