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成牙骨质细胞对人重组骨形成蛋白-2应答反应的初步研究

黄兰  
【摘要】: 牙根吸收是正畸治疗中最常见的副效应之一,其形成是由于牙根的吸收与修复之间的平衡被打破所致。当正畸相关的牙根吸收出现后,若解除矫治力,牙根吸收可很快停止,并在牙根表面有新的牙骨质沉积和新的牙周附着的形成。尽管这种修复活动可能有着复杂的机制,但在其中起中心作用的则是成牙骨质细胞(cementoblast)。成牙骨质细胞位于牙周膜中,附着在牙根表面,不但能抵抗破牙骨质细胞的附着,更重要的是能分泌形成新生的牙骨质样组织,对已吸收的牙根表面进行修复。但目前我们对成牙骨质细胞修复已吸收牙根的作用机制知之甚少,因此相关的研究就显得尤为必要。骨形成蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)是转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)超家族中的一员,能增强组织的矿化能力,尤其在牙周组织中能够刺激牙周膜细胞表达矿化相关基因,在牙周治疗中有着重要的地位。但国内外对BMP-2作用于成熟的成牙骨质细胞后的分子生物学研究很少。因此,本研究的目的是探讨BMP-2对小鼠成牙骨质细胞株OCCM-30增殖活性和功能状态的影响,以初步了解BMP-2在成牙骨质细胞修复活动中所起的作用。 本研究采用人重组骨形成蛋白-2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2),作用于成牙骨质细胞株OCCM-30,利用MTT法、细胞内碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)测定法以及实时荧光定量PCR等方法,对不同浓度、不同持续时间的rhBMP-2刺激下,成牙骨质细胞增殖能力及成骨特异性因子核心结合因子α1(core binding factorα1,Cbfα1)和矿化相关基因骨钙素(osteocalcin,OCN)mRNA的表达变化进行了初步研究。 结果显示: 1.50ng/ml和100ng/ml浓度的rhBMP-2均能促进成牙骨质细胞的增殖;低浓度者(50ng/ml)作用效果强于高浓度者(100ng/ml)。 2.成牙骨质细胞具有ALP活性,但rhBMP-2作用于成牙骨质细胞48h后,其ALP活性未出现明显变化。 3.成牙骨质细胞中的成骨特异性因子Cbfα1和矿化相关基因OCN的mRNA表达均能在50ng/ml浓度的rhBMP-2作用下较早产生明显的一过性上调变化,随后即恢复或接近恢复起始水平。100ng/ml浓度的rhBMP-2虽然也有这种促表达作用,但其效应较50ng/ml者小,且趋势平缓。说明成牙骨质细胞能对低浓度(50ng/ml)的rhBMP-2产生较好的应答反应。 综上所述,rhBMP-2可促进成牙骨质细胞增殖能力,以及成骨特异性因子Cbfα1和矿化相关基因OCN mRNA的表达。本研究初步探讨了成牙骨质细胞对rhBMP-2的应答反应,为最终寻找到合理而有效的预防和治疗正畸牙根吸收的途径提供了一定的实验基础。


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