Notch信号通路在Schwann细胞向成牙本质细胞分化过程中的调控机制研究

Odontoblast is the specific cell in dental pulp tissue and plays a key role in tooth development and pulp reparation after injury.Reserches showed that Schwann cells are the important sources of mesenchymal stem cells in teeth and have potential to differentiate into odontoblasts. Notch signaling is an important regulator of stem cell differentiation. However,the mechanism of Schwann cells differentiating towards odontoblasts remain unclear.Based on the previous research,this project is proposed to investigate the role of Notch signaling in regulating Schwann cell differentiation towards odontoblast by using Microarray analysis, cell reporter and CRIPR/Cas9 technology. The results will provide valuable data for better understanding the mechanism of tooth development and dental pulp regeneration.

成牙本质细胞是牙髓组织的特征性细胞，在牙齿发育和牙髓损伤修复中发挥着关键作用。研究显示，Schwann细胞是牙齿内间充质干细胞的重要来源，可以分化成为成牙本质细胞，而Notch信号是干细胞多向分化的重要调控因子。迄今为止，Schwann细胞牙向分化机制尚不清楚。本项目拟在前期研究基础上，应用PLP-CreERT/Rosa26-GFP小鼠切牙研究模型，采用RNA导向基因组定向编辑技术，通过CRISPR/Cas9系统构建Schwann细胞向成牙本质细胞分化的报告细胞系，结合Microarray及CRIPR技术，探索Notch信号通路在Schwann细胞向成牙本质细胞分化过程中的调控机制，研究结果不仅对深入了解牙齿发育和损伤后的修复机制有重要意义，也将为牙髓再生研究提供有价值的实验数据。

本项目经过系统研究，首先成功构建PLP1-CreERT2／Rosa26-GFP谱系追踪小鼠，明确Schwann细胞可参与牙髓损伤修复的过程，且该过程可能受Notch信号通路调控。其次，体外成功诱导Schwann细胞向成牙本质细胞分化，且实验进一步发现经LPS刺激的牙髓干细胞产生的外泌体可通过介导细胞间信号通讯参与Schwann细胞在牙齿发育和牙髓损伤修复过程中的作用，促进其增殖，迁移和分化。最后，采用RNA-seq技术对大鼠磨牙牙胚发育不同阶段的组织样本进行测序，在生信分析的基础上，通过免疫组织化学染色及体外细胞实验证实TRPC家族及胆汁分泌途径在牙胚发育过程中起着重要作用。这些结果为进一步研究牙胚发育和牙髓损伤修复机制提供了重要的实验依据。在本项目的支持下，已发表期刊论文10篇，其中包括9篇SCI论文，国内核心期刊1篇；国内会议报告2篇。