miR-34a调控人牙髓干细胞牙向分化的机制研究

Dental pulp stem cells (DPSCs) having the self-renewal ability and great potential ability of multi-directional differentiation, are considered as dramatic "seed cells" for dental pulp regeneration. However，the relevant mechanism of odontogenetic differentiation is still unclear. miRNAs, a kind of micromolecule RNA for posttranscriptional modulation, were found playing important roles in the differentiation of mesenchymal stem cell. Our previous studies indicated that miR-34a was significantly up-regulated in tooth germ development that probably promoted the odontogenetic ability. Based on the data, this study will detect the crucial signal molecules and pathways involving in odontogenetic differentiation through qPCR array and bioinformatics, after AAV over expression or knock down the expression of miR-34a in DPSCs; besides, combined with luciferase reporter gene technique, qPCR and Western bloting will be verified target genes. Furthermore, the effect of miR-34a to odontogenesis will be evaluated by nude mouse renal capsule transplant culture. The result of this study will help us to discover the molecular regulation mechanism of miR-34a in DPSCs' odontogenetic differentiation and set up the experimental foundation for dental pulp regeneration.

牙髓干细胞是牙髓组织中具有自我更新能力和多向分化潜能的干细胞，被认为是理想的牙髓修复再生的种子细胞，但是目前对其牙向分化的机制研究尚未完全清楚。近年来研究发现miRNAs是一类具有基因转录后水平调控作用的非编码小分子RNA，在间充质干细胞分化过程中起到了重要的作用。本课题组前期研究中发现miR-34a在牙胚发育过程中特异性表达上调，提示其对牙向分化具有促进作用。本研究以此为基础，拟用腺相关病毒过表达或抑制牙髓干细胞内miR-34a表达水平，利用高通量qPCR array芯片及生物信息学筛选所涉及的牙向分化信号分子和关键的信号通路，并结合双荧光素酶报告基因系统以及qPCR和Western bloting进行验证；通过裸鼠肾囊膜下移植实验观察miR-34a对牙髓干细胞牙向分化的作用，进一步探索miR-34a在牙髓干细胞牙向分化中的分子调控机制，为实现组织工程牙髓再生目的提供基础。

牙髓干细胞是牙髓组织中具有自我更新能力和多向分化潜能的干细胞，被认为是理想的牙髓修复再生的种子细胞，但是目前对其牙向分化的机制研究尚未完全清楚。近年来研究发现miRNAs是一类具有基因转录后水平调控作用的非编码小分子RNA，在间充质干细胞分化过程中起到了重要的作用。明确牙向分化的分子调控机制，有助于实现组织工程牙髓再生，为现有的口腔临床治疗提供新思路。.本课题在前期研究的基础上，进一步建立稳定的转染体系，对牙髓干细胞内的miR-34a的表达进行调控。研究表明通过慢病毒转染，miR-34a表达上调3.7倍，miR-34a敲低效率接近50%。进一步研究发现miR-34a的靶基因BMP7在成牙过程中，上皮和间充质细胞的相互作用中起到了关键性作用，在牙髓细胞内高表达BMP7和EREG可以促进其诱导上皮分化成釉向的能力。因此，我们推断miR-34a-BMP7-Dspp轴在成牙向分化中具有重要的作用。.同时，通过芯片发现miR-132在牙髓根尖周疾病骨破坏的过程中特异性表达，并通过qPCR验证，发现miR-132在破骨细胞中具有特异性表达，为下一步研究奠定基础。.本研究表明，miR-34a在牙髓干细胞分化中具有重要调控作用，明确其机制有助于实现组织工程牙髓再生，探索新的临床治疗方式。.