Eph-ephrin信号通路与MAPK信号通路在正畸牙移动压力侧牙周改建的交流

For orthodontic treatment, the teeth move though the periodontial remodeling by transferring the mechanical forces into biological signaling. The transduction mechanisms from mechanical loading to the periodontial remodeling are not clearly understood. This study intends to observe the Eph-eprhin bidirectional signal transduction and the phosphorylation of extracellular signal-regulated kinases 1/2.of hPDLFs and OB in genes expression level by real-time PCR and protein expression level by Western Blot by using the four-point bending apparatus. At the same time, the cross-relationship of the Eph-ephrin signal transduciton and MAPK signal transduction could be observed by stimualting the Eph forward signaling, the ephrin backword signaling and inhibiting the MAPK signalling (specific MEK1/2 inhibitor) in hPDLFs and OB. Some other potential signal transduction could be forecasted to involve in the Eph-ephrin siganl transduction. Our objective is to provide a theoretical basis for improving therapeutic strategies for orthodontic tooth movement.

正畸治疗过程中，牙齿主要通过机械力转化为生物信号后导致的牙周改建来实现移动。而牙周改建的细胞分子机制尚需深入探讨和研究。本研究拟利用四点弯曲加力装置对人牙周膜成纤维细胞、人成骨细胞加载压应力，模拟正畸牙移动过程中的压力侧的加力环境。采用RT-PCR，Western Blot等方法观察Eph-ephrin信号分子及MAPK下游信号分子在基因水平及蛋白水平表达的变化特点，同时利用Eph-ephrin信号特异性激活剂及MAPK信号通路特异性阻断剂探讨Eph-ephrin信号通路与MAPK信号通路的交叉联系，预测Eph-ephrin信号通路在牙周改建方面的其他潜在信号通路。进一步加深对Eph-ephrin双向转导信号在正畸牙移动牙周改建机制的理解，从而为改善治疗策略或更为精确合理的控制牙齿移动提供理论依据。

在正畸治疗中，牙槽骨重建是牙齿移动的基础，牙齿移动是在机械力的刺激下发生的。因此，探索机械力对骨重建的影响对于指导临床正畸治疗具有重要意义。在众多调控骨改建的生物学信号中，ephrinB2-EphB4双向信号在成骨细胞和破骨细胞之间的通讯中起作用，是介导成骨分化的重要信号通路之一。然而，ephrinB2-EphB4信号是否参与拉应力（Tensile Force，TF）促进的成骨分化尚不清楚。因此，在本研究中，我们证实了TF对细胞成骨分化的影响，发现TF显著增加了MC3T3-E1细胞中RUNX2、OPN、OCN和EphB4的表达水平，但当EphInB2-EphB4信号被EphB4受体特异性抑制剂NVP-BHG712阻断时，TF介导的成骨分化促进作用被抑制，表明TF的促成骨作用可通过ephrinB2-EphB4信号通路实现。在体内正畸牙移动大鼠牙移动模型中，通过Micro CT、H&E染色和IHC染色，TF通过ephrinB2-EphB4信号通路促进大鼠牙槽骨形成，表明TF无论在体内还是体外均能通过ephrinB2-EphB4信号通路促进大鼠成骨分化。为深入探究ephrinB2-EphB4信号通路的作用机理，我们探索ERK1/2与ephrinB2-EphB4信号的关系。研究表明，TF可促进成骨细胞相关功能因素的表达，但阻断ERK1/2后无论是否加入激活EphB4信号通路均可明显抑制TF对成骨细胞的促进作用。即ephrinB2-EphB4-ERK1/2信号通路在TF介导的促成骨分化中起到重要作用。从本项目出发，EphB4受体蛋白可作为靶点，以期最终可以在一定程度上有益于缩短正畸治疗的临床进程，预防正畸牙移动过程中的并发症，为解决正畸过程中相关如牙根吸收、牙槽骨吸收等相关问题提供新的思路。