Akt/mTOR互反馈通路对根尖囊肿形成与骨破坏的调控作用

This project from a new point of view of the regulation pathways within the cell to study the mechanism of periapical cyst with bone destruction. The project put forward a hypothesis that Akt/mTOR signaling pathway is activated or disorder in chronic periapical periodontitis,resulting in epithelial cell proliferation, the resorption of periapical alveolar and the loss protective regulatory on the local immune response. The project intends to adopt various means, including of immunohistochemistry, Real-time PCR, Western blot analysis, ELISA and RNA interference. Periapical organizations in human and mouse models of periapical periodontitis were used to detect differential expression of mTOR and its downstream signaling molecules by activation or blocking of Akt/mTOR signaling pathway. The interaction three-dimensional model of osteoclasts and the periodontal ligament cells is established to investigate the mechanism of Akt/mTOR mutual feedback signal pathway in periapical bone destruction. These studies is of significance to further elucidate the mechanism of chronic periapical cystic and comprehensive understand the role of Akt/mTOR signaling pathway mediated tissue reaction in osteolytic disease.

本项目从细胞内调控途径的新角度来研究根尖囊肿形成与骨破坏的机制。拟提出Akt/mTOR 互反馈信号通路在慢性根尖周炎中发生激活或紊乱，引起根尖周肉芽组织和上皮细胞增生，从而丧失对局部免疫应答和骨组织的保护性调控效应，导致根尖周牙槽骨吸收加剧和不愈合的假设。项目拟采用免疫组化、Real-time PCR、Western blot、ELISA和RNA干扰等多种手段，通过人根尖周病变组织和小鼠根尖周病动物模型，激活或阻断Akt/mTOR信号通路情况下，分别检测mTOR与其下游信号分子的表达差异；并建立破骨细胞、牙周膜细胞细胞交互作用立体模型，以探讨Akt/mTOR互反馈信号通路参与根尖周骨破坏的机制。本系列研究对进一步阐明慢性根尖周炎根尖区组织病变的机制和全面认识Akt/mTOR细胞内信号通路介导的组织反应在溶骨性疾病中的作用都具有重要意义。

本项目从细胞内调控途径的新角度来研究根尖囊肿形成与骨破坏的机制。研究通过人根尖周病变组织和小鼠根尖周病动物模型，激活或阻断Akt/mTOR信号通路情况下，分别检测mTOR与其下游信号分子的表达差异；并检测LPS刺激下的牙周膜细胞和建立破骨细胞与牙周膜细胞细胞交互作用立体模型，以探讨Akt/mTOR互反馈信号通路参与根尖周骨破坏的机制。结果显示根尖囊肿患者病变组织中p-Akt1（Ser473）、p-mTOR和p70S6k的表达较正常健康组织微增高。小鼠根尖周炎动物模型中，从14天开始到21天Western blot检测病损区域Akt/mTOR通路的关键蛋白pAkt1、p-mTOR和p-pS6k蛋白均有表达且增加，到28天表达减少趋于稳定但仍比正常组织增高。LPS刺激下的微炎症牙周膜细胞中mTOR的表达增高，炎症可以激活细胞的AKT/mTOR信号通路，并促进牙周组织细胞的生长。加入抑制剂casodex 12h后，pAkt1和pmTOR蛋白表达显著减少。破骨前体细胞RAW264.7中加入抑制剂rapamycin 12h 后pAkt1蛋白表达上升，pmTOR蛋白表达减少。实验数据表明根尖病变发展过程中存在着作为“互反馈信号阀门”的Akt/mTOR信号的激活，致使根尖周上皮细胞增生，从而对局部免疫应答和炎症扩散起保护性调控效应，但阻止炎症扩散的同时引起根尖周牙槽骨吸收加剧和不愈合。 本系研究对进一步阐明慢性根尖周炎根尖区组织病变的机制和全面认识Akt/mTOR细胞内信号通路介导的组织反应在溶骨性疾病中的作用都具有一定参考意义。