人工复合式口腔牙龈黏膜的构建及抗感染研究

为解决自身口腔粘膜不足，人工黏膜替代物研究已成为当前口腔组织工程学的重要课题。体外培养的人工黏膜在移植时面临感染的严重问题。研究表明口腔黏膜上皮除作为物理屏障外，还可以分泌抗菌蛋白。假如能够利用上皮细胞体外产生抗菌肽，就能够减少对外源性抗菌剂的依赖，增加移植成功率。而关于人工口腔黏膜体外抗感染的研究还是一片空白。本课题拟体外培养复合式人工牙龈黏膜，利用特定细胞因子处理人工牙龈黏膜，从基因和蛋白质水平查证人工牙龈黏膜体外抗感染涉及的信号分子。阻断已知信号通路的特定信号分子，观察抗菌蛋白分泌水平的改变。期待解密人工粘膜体外抗感染的机制，并利用动物实验研究人工粘膜移植后体内的抗感染信号通路，为解决人工口腔黏膜临床移植中的感染问题提供研究基础。

为解决自身口腔粘膜不足，人工黏膜替代物研究已成为当前口腔组织工程学的重要课题。体外培养的人工黏膜在移植时常面临感染的严重问题。研究表明口腔黏膜上皮除作为物理屏障外，还可以分泌包括防御素在内的抗菌蛋白。这些抗菌多肽具有广谱抗菌作用，对多种细菌均有杀伤作用。在防御素的表达过程中，Toll样受体(TLR)的介导起了重要作用。为了寻求防御素表达的分子机制，并期望减少人工复合式口腔黏膜移植过程中抗生素的使用，本课题组按照预定计划开展了如下研究：①取正常牙龈及炎症状态的牙龈组织，利用Real-time PCR检测HBD-1，HBD-2，HBD-3，TLR-2及TLR-4的表达，并对多种炎症细胞因子的表达水平进行了检测。②分离培养人牙龈角质形成细胞及成纤维细胞，并在体外培养复合式人工口腔黏膜。③利用不同浓度的细胞因子刺激黏膜角质形成细胞及成纤维细胞后，利用Real-time PCR及ELISA分别从基因及蛋白水平检测抗菌肽的表达情况。④选择性阻断MAPK，NF-κB等信号通路的特定信号分子，观察抗菌肽及TLRs分泌水平的改变，揭秘牙龈上皮抗感染的机制。⑤动物实验，观察人工口腔黏膜移植后在细胞因子刺激下的不同时间抗菌肽的表达情况。结果发现：炎症牙龈组织中抗菌肽的表达降低。IL-1β诱导黏膜和皮肤角质形成细胞后，HBDs的表达水平降低；而不同浓度的TNF-α诱导黏膜角质形成细胞后，HBDs的表达水平均有明显增高。MAPK，NF-κB信号通路在上皮细胞表达HBD-2中发挥重要作用。体内动物实验发现，经细胞因子诱导的人工复合式口腔黏膜移植后，其成活率增高，抗菌肽的表达也增高。研究将为解决人工口腔黏膜临床移植中的感染问题提供重要的研究基础。本课题按照原计划顺利进行，如期完成研究工作的各个计划，达到预期效果。并已发表SCI论文2篇，中文核心期刊论文3篇，另有1篇SCI论文已修回，1篇SCI已投稿，1篇核心期刊论文已被接收，培养硕士研究生2名。