细胞外钙依赖BMPs调控Notch通路在人牙髓干细胞成牙本质分化中作用的机制研究

Notch通路、Ca2+、BMPs是促进骨生长发育形成的重要因素。近期我们发现，Notch通路过度激活能明显加快人牙髓干细胞（DPSCs）的自我更新能力。有研究证实，牙髓治疗中Ca(HO)2促进DPSCs在牙髓中部增殖，并向损伤部位移行后分化为成牙本质细胞，形成修复性牙本质。近期发现，细胞外钙浓度增高可明显上调DPSCs中BMP2表达，而BMPs通路与Notch相互作用促进Notch下游Hes表达，并与Notch下游Runx-2作用调节间充质前体细胞向成骨方向分化，但目前胞外钙、BMPs、Notch在DPSCs成牙本质分化中的作用联系尚无细致阐述。据此，我们首次提出细胞外钙有可能依赖BMPs调节Notch通路在DPSCs成牙本质分化中的作用。本研究通过探究钙对DPSCs中BMP2、BMP4、BMP7通路的影响，阐明此影响对Notch通路下游分子及其对DPSCs成牙本质分化作用的调控机制。

在牙发育过程中及牙成熟后，牙本质生成由终末成体成牙本质细胞分泌所形成。当牙发育完成，牙本质-牙髓复合体维持着牙内平稳状态以及自我保护机制，在牙损伤后形成保护牙髓的修复性牙本质层，即第三牙本质。成熟后的牙髓中含有干细胞，负责修复龋和机械磨损刺激给牙体牙髓造成的损伤及缺损。牙髓干细胞(Dental pulp stem cells, DPSCs)，具有单克隆能力，高效自我更新活性及多向分化能力，已被公认为在牙组织修复过程中起着至关重要的作用。在牙受损后，DPSCs 发生募集，移行，增殖并且向成牙本质细胞方向分化，最终在牙损伤处合成分泌出第三牙本质。 . 修复性牙本质的形成由众多信号通路精密控制形成。近几年，牙本质形成的细胞、分子机制已成为牙再生治疗方法和临床研究探索的热点。Notch 受体及配体在牙发育成形过程中表达于上皮和间充质组织。Notch 信号通路已被证实在决定牙内皮细胞的命运及成牙本质分化方向方面起着至关重要的作用。Notch 受体正常成体牙髓组织中表达较弱，而在牙体受损后其表达显著增强。在成体牙髓中，Notch1 表达于干细胞部位，Notch2 表达于成牙本质前体细胞及成牙本质细胞。骨形成蛋白(bone morphogenetic protein，BMPs) 已被证实为诱导牙内皮-间充质相互作用中关键的信号通路。BMP2 转录存在于牙乳头，并且随着成牙本质细胞的分化过程急剧增加。炎症作为一种牙损伤后的反应，与牙再生的过程密切相关。炎症产物在牙损伤部位与 BMPs 相互作用以促进牙损伤的修复与治愈。但是，对 Notch 与 BMPs 信号通路在牙修复再生过程中促进 DPSCs 增殖与分化的关键启动因子研究尚不清楚。 . NOV/CCN3 (Nephroblastoma overexpressed)最先被认为是人造血干细胞前体细胞启动因子。CCN3 被敲除使原始前体细胞丧失功能。CCN3与组织愈合过程密切相关，高度表达于皮肤伤口的肉芽组织，并且诱导纤维母细胞的一系列反应。因此 CCN3 被设想为有可能活跃地参与 DPSCs 功能的调节，并且在牙组织再生中起到重要的调控作用。. 在本课题基金资助下，已发表5篇文章，其中SCI论文4篇，中文文章1篇；培养博士后1人，博士1人，硕士2人。