牙槽骨骨细胞在正畸牙移动力-化学信号转导中的作用

骨生物学最新研究显示骨细胞具有感知及转导机械力学信号的作用。牙槽骨是人体内改建最活跃的骨组织，牙槽骨骨细胞作为牙槽骨中数量最多，生命周期最长的一类细胞，它在正畸牙移动骨改建中的作用目前尚不清楚。首先，本研究拟应用骨细胞特异性的白喉毒素受体基因敲入（knock-in）小鼠，通过腹腔注射白喉毒素在细胞水平上特异性失活骨细胞，观察牙槽骨骨细胞整体失活对正畸牙移动中成骨细胞内成骨破骨分化标记物表达的影响。其次，应用Cre/LoxP 重组酶系统建立骨细胞内β-catenin基因敲除的转基因动物模型，观察骨细胞内Wnt/β-catenin信号通道阻断对正畸力移动中骨改建的影响，探索正畸牙移动过程中牙槽骨骨细胞及牙槽骨骨细胞内Wnt/β-catenin信号通道在牙周骨改建中的力-化学信号转导中的作用，进一步认识正畸牙移动的机理。

近年来越来越多的研究显示骨细胞在骨代谢及骨改建中起到决定性的作用。本研究利用骨细胞特异性β-catenin基因敲除小鼠及骨细胞特异性SOST基因敲除小鼠对正畸牙移动过程中牙槽骨骨细胞内wnt/β-catenin信号通道对正畸力作用下牙槽骨骨改建的影响。研究结果表明牙槽骨骨细胞内wnt/β-catenin信号通道部分阻断会引起正畸牙移动速度加快，压力侧牙槽骨边缘破骨细胞活跃、数量增多，而wnt/β-catenin信号通道部分阻断会引起压力侧牙槽骨骨细胞内Sclerostin的表达增高，而在张力侧则明显降低，该研究结果可说明牙槽骨骨细胞内wnt/β-catenin信号通道在正畸牙移动过程中起到非常重要的作用，并可能起到决定性的作用。应用骨细胞内特异性表达基因SOST基因敲除小鼠的研究结果可见SOST-/- 显著性降低了正畸力作用下牙齿移动速度， 但TRAP 分析结果显示SOST-/- 小鼠近中牙槽骨边缘破骨细胞数量与骨边缘长度的比值没有显著性差异，但具有减少的趋势，该结果与正畸牙移动速度降低不一致， 其发生机理尚有待进一步研究。该研究结果可说明牙槽骨骨细胞在正畸牙移动中的力-化学信号转导过程中起到非常重要的作用，并能够通过wnt/β-catenin信号通道调节破骨细胞活性，引起正畸牙移动速度的改变。另外SOST-/-可引起正畸牙移动速度的改变但对破骨细胞分化的影响无显著性差别，其机理尚有待进一步研究。