应力通过PDGFR途径对牙周膜细胞MMPs和TIMPs调控机制的对比研究

在口腔正畸中，应力会导致牙周组织改建而引起牙移动，因此应力是牙移动的始动因素。基质金属蛋白酶/金属蛋白酶组织抑制因子(MMPs/TIMPs)在牙周组织改建中发挥着关键作用，但应力调节MMPs/TIMPs的机制一直有待深入。近年来，在内皮细胞、成骨细胞等细胞中的研究表明：血小板衍生生长因子受体（PDGFR）与力学调控MMPs/TIMPs有重要联系，但在牙周膜细胞中的作用尚未见报道，由此本项目提出假设：应力可能通过PDGFR途径调控牙周膜细胞中MMPs/TIMPs的表达。为验证这一假设，本项目拟对体外培养的人牙周膜细胞分别施加张应力、压应力以及剪切应力三种应力，研究应力作用下PDGFR-PI3K途径的活化与代表性MMPs/TIMPs- - MMP-1、2和TIMP-1、2表达变化之间的关系，对比研究PDGFR对不同应力响应的差别。本研究将为深入理解牙周膜组织应力改建的规律提供细胞和分子水平的证据。

在临床正畸中，应力会导致牙周组织改建而引起牙移动，因此应力是牙移动的始动因素。基质金属蛋白酶/金属蛋白酶组织抑制因子(MMPs/TIMPs)在牙周组织改建中发挥着关键作用，但应力调节MMPs/TIMPs的机制一直有待深入。本研究通过对体外培养的人牙周膜细胞的应力加载，对应力调节MMPs/TIMPs的表达以及分子机制进行了深入研究。目前已顺利完成了项目计划书提出的预期目标。研究工作中发现切应力能调节MMP-1、MMP-2、TIMP-1、TIMP-2的表达。其中切应力促进MMP-1、MMP-2、TIMP-1的表达上调，其中MMP-2呈现作用4h先下调再上调的趋势。切应力下调TIMP-2的表达。切应力能激活MAPK通路，其中ERK通路介导了切应力作用下MMP-1的上升，而P38介导了切应力导致的MMP-2上升。同时发现切应力在4h调节MMP-2的下降可能通过PDGFR途径。切应力促进细胞的排布，抑制牙周膜细胞增殖、迁移，但能促进其成骨向分化。以上实验结果为临床正畸提供科学数据，对于今后的临床诊疗具有重要的指导意义。