Notch信号激活对成牙本质细胞凋亡的调控作用和机制研究

Notch信号决定细胞分化命运并调控细胞凋亡，成牙本质细胞(OB)是牙髓组织最关键细胞。我们研究发现牙髓损伤后OB细胞Notch表达被激活；Notch过表达可提高OB细胞系内毒素耐受性；提示Notch可能具有抗OB细胞凋亡作用。为深入探讨Notch信号对OB细胞凋亡的调控作用和机制，本项目利用OB凋亡的细胞和动物模型，通过Notch信号增/抑控制(过表达/RNAi/Rbpj条件剔除)，采用流式细胞检测、TUNEL法、凋亡与抗凋亡标志基因表达实时定量分析、激光共聚焦、凋亡细胞与Notch表达共显色的组化分析等技术，系统研究Notch对OB细胞凋亡的调控作用；进而采用抗体芯片检测Notch信号增/抑对OB细胞相关蛋白表达谱的改变深入分析其调控机制。项目对于阐明Notch信号在牙髓损伤修复中的作用、丰富对Notch信号与细胞凋亡关系的认识有重要意义，并可能为促进牙髓乃至机体损伤修复提供新思路。

我们前期研究推测Notch可能调控成牙本质细胞（OB）凋亡。本项目利用牙髓细胞损伤的细胞和动物模型，通过Notch信号增/抑控制，检测Notch对OB细胞凋亡可能调控作用并分析可能机制。. 项目发现：LPS诱导MDPC-23细胞凋亡合适浓度为0.1μg/mL，合适时间为24~72h，作为OB细胞凋亡模型。Notch-1瞬时转染MDPC-23细胞后，Notch-1基因及蛋白表达上调，为Notch信号在OB细胞凋亡中作用研究奠定基础。流式细胞术，Hoechst染色及TUNEL染色检测发现，Notch1过表达能够促进LPS诱导的MDPC-23细胞的凋亡；Notch1过表达时：免疫细胞化学方法，Real-time PCR检测发现抑凋亡基因及蛋白Bcl2表达下调；Western-blot检测发现抑凋亡蛋白Bcl2表达下调，Caspase3表达趋势与Bcl2一致。在DAPT作用下，Notch1及Hes1表达受到抑制，此时：流式细胞术检测发现，LPS诱导的MDPC-23细胞凋亡率下降明显；Hoechst染色剂及TUNEL染色检测发现DAPT抑制LPS诱导的MDPC-23细胞的凋亡；免疫细胞化学、Real-time PCR和Western-blot检测发现，抑凋亡基因及蛋白Bcl2表达上调；Caspase3表达下调。小鼠切牙机械损伤后免疫组织化学染色观察Notch1、Notch2在成釉器细胞中的表达提示Notch信号参与成釉器细胞的功能调控，Notch信号激活与切牙损伤修复有关联。小鼠切牙牙髓机械损伤后免疫组织化学染色观察Notch1、Notch2在牙髓OB细胞中的表达提示Notch信号可能参与OB细胞的功能调控，Notch信号激活与牙髓组织的损伤修复有关联。牙髓损伤动物模型TUNEL染色观察、OB细胞凋亡标志蛋白（Bcl2、caspase3）表达变化，也印证牙髓损伤后Notch信号激活参与细胞凋亡调控。. 综上结果提示：Notch信号与牙齿损伤与修复过程关系密切，Notch信号通路在体外培养的OB细胞、动物牙齿损伤模型的成牙本质细胞、成釉器细胞表达激活；Notch细胞参与了成牙本质细胞、成釉器细胞的凋亡调控；Notch信号对凋亡的调控可能是通过影响凋亡调控基因Bcl2、caspase3的表达实现的。Notch信号对细胞凋亡的影响机制还需进一步研究。