NFI-C调控根尖牙乳头干细胞定向分化分子机制的研究

根尖牙乳头干细胞(SCAP)是牙根发育时成牙本质细胞的来源，其分化异常可导致牙根发育异常。NFI-C是特异性调控牙根发育的信号分子，NFI-C基因敲除仅见牙根成牙本质细胞分化异常。牙根发育时NFIC如何调控SCAP分化为成牙本质细胞，其细胞内分子机制如何，目前尚不清楚。本项目拟通过基因转染和RNA干扰技术构建NFI-C基因过表达和NFI-C基因沉默的SCAP细胞系，体内和体外实验研究NFI-C调控SCAP向成牙本质细胞分化及牙本质形成中的作用，进一步通过免疫共沉淀法确定与NFI-C相互作用的转录因子，最后通过染色质共沉淀和EMSA等方法确定NFI-C调控的下游靶基因的结合位点，旨在阐明NFI-C调控SCAP定向分化为成牙本质细胞的分子机制，探讨NFI-C在牙根发育中的分子机制，对阐明牙根发育的分子机制和牙根发育异常致病机理有重要意义，为将来临床应用SCAP提供新的思路和途径。

根尖牙乳头干细胞（SCAPs）是牙根部成牙本质细胞的来源，最终形成牙根部牙本质。核转录因子NFIC（nuclear factor I-C）是特异性调控牙根发育的信号分子，但是NFIC在调控SCAPs分化中的作用及其机制如何，目前尚不清楚。转化生长因子β1（TGF-β1）参与成牙本质细胞分化、牙本质和牙根的形成，但TGF-β1在调控SCAPs分化中的作用，及与NFIC的相互作用机制尚不清楚。本项目目的是研究NFIC对SCAPs增殖、分化的影响。及TGF-β1对SCAPs生物学特性及分化的影响，探讨NFIC与TGF-β1信号通路在SCAPs分化中的相互作用机制。本项目成功分离培养人根尖牙乳头干细胞，构建NFIC过表达载体，通过体外分子生物学手段证实NFIC明显促进SCAPs的增殖和成牙分化能力，将过表达NFIC的SCAPs细胞复合胶原/煅烧牛骨植入裸鼠皮下，可促进形成类成牙本质细胞和牙本质样结构。TGF-β1抑制SCAPs增殖和体外分化能力，TGF-β1抑制NFIC蛋白的表达，过表达NFIC减弱TGF-β1对SCAPs矿化能力的抑制作用，而沉默NFIC则增强了TGF-β1对SCAPs成牙/骨的分化能力。研究初步阐明了NFIC和TGF-β1在调控SCAPs增殖和分化中的作用，及NFIC参与了TGF-β1对SCAPs分化特性的调控，为进一步研究SCAPs在牙髓牙本质再生和生物学牙根的组织工程研究提供了新的研究思路。