Klotho在糖尿病中调控牙周膜成纤维细胞凋亡的机制

As one of the major complications of diabetes, diabetic periodontitis is characterized by excessive apoptosis of periodontal ligament cells (PDLF). Therefore, targeting apoptosis of PDLF has become a new arena in prevention and auxillary therapy of diabetic periodontitis. Klotho is a recently discovered hormone which is able to play anti-apoptotic role by decreasing intracellular ROS level. In a preliminary research, we found intraperitoneal injection of Klotho could reduce susceptibility of peridontitis in diabetic mice, by inhibiting apoptosis of PDLF. Taken altogether, we hypothesize that Klotho acts as a ROS scanvenger to inhibit excessive apoptosis under high glucose environment, and consequently deter the progress of diabetic periodontitis. To address the hypothesis, the present project attempts to increase Klotho level by injecting intraperitoneally into diabetic rats or adding into the cell culture, and to elucidate the underlying mechanism of Klotho in regulating apoptosis of PDLF from both animal and cellular perspective.

牙周膜成纤维细胞凋亡是糖尿病并发牙周炎的重要生物学过程之一。因此，寻找一种合理有效的手段来对抗牙周膜成纤维细胞凋亡成为预防和辅助治疗糖尿病性牙周炎的新热点。Klotho是近期发现的内分泌蛋白，可通过抑制细胞内ROS水平发挥抗凋亡的功效。课题组前期研究发现，腹腔内注射Klotho蛋白可减少糖尿病小鼠牙周膜成纤维细胞的凋亡，降低其并发牙周炎的易感性。所以，我们大胆推测，Klotho通过增强糖尿病牙周组织中牙周膜成纤维细胞清除ROS的能力，在高糖环境下发挥抗牙周膜成纤维细胞凋亡的作用，从而起到牙周保护的效应。本项目拟利用腹腔注射和培养基添加Klotho的方式，从动物和细胞两个水平干预，通过形态学和功能学的检测深入研究Klotho在糖尿病中调节牙周膜成纤维细胞凋亡的机制。

牙周膜成纤维细胞凋亡是糖尿病并发牙周炎的重要生物学过程之一。因此，寻找一种合理有效的手段来对抗牙周膜成纤维细胞凋亡成为预防和辅助治疗糖尿病性牙周炎的新热点。Klotho是一种内分泌蛋白，在多种组织被证实可抑制细胞内活性氧簇（ROS）水平，抑制凋亡。课题组前期研究发现，Klotho注射可降低糖尿病小鼠牙周膜成纤维细胞的凋亡。基于预实验结果，我们推测Klotho通过增强糖尿病牙周组织中牙周膜成纤维细胞清除ROS的能力，在高糖环境下发挥抗牙周膜成纤维细胞凋亡的效应，从而起到牙周保护的作用。本课题利用体内和体外实验，对以下问题进行了研究：1、Klotho在糖尿病情况下调控牙周炎发病进展的作用；2、Klotho 在高糖环境下调控牙周膜成纤维细胞凋亡的效应；3、Klotho 在高糖环境下调控牙周膜成纤维细胞凋亡的机制。本课题结果证实，Klotho可减轻糖尿病牙周炎的牙周破坏，降低疾病动物牙周组织凋亡细胞数量；体外实验证明高糖环境下，牙周膜成纤维细胞内ROS水平大幅提升，Klotho可通过抑制细胞内ROS的水平，增强细胞对氧化胁迫的抗性，从而实现其抗凋亡的功效。该课题将有助于加深理解糖尿病性牙周炎发病的分子机制，为预防和辅助治疗糖尿病并发牙周炎提供了新的思路。