牙齒是人類生長發(fā)育過程中重要的器官,牙齒損傷和牙齒脫落已成為最常見的口腔疾病,牙齒缺失會(huì)導(dǎo)致咀嚼、語言和美觀等方面出現(xiàn)問題,會(huì)不同程度地影響人類的生活質(zhì)量�，F(xiàn)有傳統(tǒng)的牙齒修復(fù)方法,存在使用壽命短、使用感受差、生物相容性差等問題。因此,如何獲得在功能和形態(tài)上類似天然牙齒的再生牙齒成為目前口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。牙齒的發(fā)育依賴于來自口腔上皮和周圍的間充質(zhì)之間的相互作用,同時(shí)受到各種信號(hào)通路的調(diào)控。在牙齒形成過程中,組織之間的相互作用表現(xiàn)為,其中一種組織產(chǎn)生誘導(dǎo)信號(hào),另一種組織接收并響應(yīng)信號(hào),前一種組織具有的誘導(dǎo)能力稱為牙源性潛能（odontogenic potential）。上世紀(jì)的經(jīng)典重組實(shí)驗(yàn)證實(shí)了牙源性潛能首先出現(xiàn)在牙胚上皮中,繼而在蕾狀期（embryo day 12-13,E12-13）轉(zhuǎn)移到間充質(zhì)中�？梢�,早期的牙胚上皮可以誘導(dǎo)牙源性或非牙源性的間充質(zhì)形成牙齒;而蕾狀期之后的牙胚間充質(zhì)可以誘導(dǎo)牙源性上皮或非牙源性上皮形成牙齒。由此,帽狀期E14.5的小鼠牙胚間充質(zhì)細(xì)胞常常作為構(gòu)建再生牙齒的誘導(dǎo)信號(hào)細(xì)胞來源。然而,新鮮分離的牙胚間充質(zhì)細(xì)胞數(shù)量十分有限,大大制約了再生牙齒相關(guān)的體外構(gòu)建... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

牙齒發(fā)育過程示意圖

第1章緒論3信號(hào)通路在牙齒發(fā)育過程中介導(dǎo)牙胚發(fā)育的起始，調(diào)控牙齒的形態(tài)發(fā)生。參與上皮-間充質(zhì)相互作用的信號(hào)通路主要包括：骨形成蛋白（BMP）、成纖維細(xì)胞生長因子（FGF）、刺猬蛋白（Shh）和Wnt等多種信號(hào)分子家族[24,25]。這些可擴(kuò)散的信號(hào)分子通過協(xié)同或拮抗作用，共同調(diào)節(jié)牙齒的生長發(fā)育[26,27]。圖2調(diào)控牙齒發(fā)育的信號(hào)分子--ThesleffI.Australiandentaljournal,2014.1.2.2.1BMP家族BMP是一組多功能同源二聚體蛋白，是轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β超家族的一部分，在許多附屬器官的發(fā)生發(fā)育中起作用。BMP蛋白作為配體，可以結(jié)合具有絲氨酸/蘇氨酸激酶活性的Ⅱ型和I型受體，激活依賴Smad的經(jīng)典途徑和不依賴Smad的非經(jīng)典途徑[28]。在經(jīng)典途徑中，當(dāng)BMP配體與受體結(jié)合，II型受體使I型受體磷酸化，繼而結(jié)合效應(yīng)分子使Smads蛋白磷酸化，Smads進(jìn)入細(xì)胞核調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)。BMP也可以通過絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）介導(dǎo)的非經(jīng)典途徑激活受體。BMP家族中Bmp2、Bmp3、Bmp4、Bmp7等多個(gè)基因都參與了牙胚的發(fā)育，其中Bmp4被認(rèn)為在牙齒形態(tài)發(fā)生中起著重要作用，Bmp4在牙胚中的表達(dá)模式與牙源性潛能從上皮轉(zhuǎn)移到間充質(zhì)的時(shí)間一致[29]。在牙胚發(fā)育早期，Bmp4出現(xiàn)在上皮，通過調(diào)控Pax9的表達(dá)來調(diào)節(jié)牙齒的生長[30]。在牙胚發(fā)育后期，Bmp4除了在釉結(jié)中表達(dá)，在間充質(zhì)中表達(dá)的Bmp4還能激活牙胚間充質(zhì)中Msx1的表達(dá)，Msx1也可以正反饋調(diào)節(jié)Bmp4的表達(dá)。Msx1基因缺失的小鼠會(huì)出現(xiàn)顱面發(fā)育缺陷和牙齒發(fā)育不全等問題，而Bmp4可以拯救Msx1突變的牙胚，形成牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)[31]。

第1章緒論8結(jié)果，我們確定了本課題的研究內(nèi)容。本課題中為了進(jìn)一步維持牙胚間充質(zhì)細(xì)胞在體外的牙源性潛能，明確體外培養(yǎng)過程中牙源性潛能變化的機(jī)制，我們?cè)跓o血清的培養(yǎng)條件基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化了牙胚間充質(zhì)細(xì)胞的體外培養(yǎng)體系，將體外培養(yǎng)的細(xì)胞與牙源性無誘導(dǎo)能力的上皮重組獲得再生的牙齒。通過對(duì)優(yōu)化前后的體外細(xì)胞樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，解析維持牙源性潛能的關(guān)鍵因子，過表達(dá)或抑制培養(yǎng)基中的因子進(jìn)行驗(yàn)證，為全牙再生的研究提供相關(guān)的科學(xué)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)的具體方法是，選擇14.5天胎齡的ICR孕鼠，分離胎鼠的磨牙牙胚，通過胰酶消化獲得牙胚間充質(zhì)細(xì)胞，將細(xì)胞培養(yǎng)在MEF和KSR培養(yǎng)基以及我們優(yōu)化的新型培養(yǎng)基中，體外培養(yǎng)并傳代，收集不同時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞分別與E14.5的小鼠牙胚上皮組織重組，體外培養(yǎng)一天后將構(gòu)建的重組樣品移植到小鼠腎包膜內(nèi)，術(shù)后3周檢測(cè)成牙情況。通過qPCR、CCK8、組織學(xué)檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)對(duì)細(xì)胞和移植物進(jìn)行鑒定。根據(jù)成牙的情況，對(duì)備份的牙胚間充質(zhì)細(xì)胞RNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，通過GO注釋對(duì)優(yōu)化前后的體外細(xì)胞樣品分析，尋找體外維持牙胚間充質(zhì)細(xì)胞牙源性潛能的因子，并對(duì)因子進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，探索成牙相關(guān)的機(jī)制。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程如下圖所示：圖3實(shí)驗(yàn)流程圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Making a tooth:growth factors,transcription factors,and stem cells[J]. Yan Ding ZHANG1,2, Zhi CHEN1, Yi Qiang SONG3, Chao LIU2, Yi Ping CHEN2,3,* 1College of Stomatology, Wuhan University, Wuhan 430072, China 2College of Bioengineering, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China 3Division of Developmental Biology, Department of Cell and Molecular Biology, Tulane University, New Orleans, LA 70118, USA.  Cell Research. 2005(05)



本文編號(hào)：3038803