刺平面细胞极性蛋白1基因参与骨性Ⅲ类错畸形形成的机制研究

作者：张程程; 马兰; 周浠; 范力文; 潘永初^*

来源：中华口腔医学杂志, 2023, 58(08).

• 错, 安氏Ⅲ类
• 斑马鱼
• 全外显子组测序
• 刺平面细胞极性蛋白1

目的探究刺平面细胞极性蛋白1(prickleplanarcellpolarityprotein1, PRICKLE1)基因变异参与骨性Ⅲ类错畸形发生的分子机制。方法收集2021年10月于南京医科大学附属口腔医院正畸科就诊的骨性Ⅲ类错畸形伴上颌骨发育不足家系1个, 提取该家系成员基因组DNA进行全外显子组测序, 筛选致病基因及突变位点, Sanger测序验证突变序列。收集2021年10月至2022年12月于南京医科大学附属口腔医院口腔颌面外科就诊的正颌患者手术过程中切除的颌骨组织, 提取并培养人颌骨骨髓间充质干细胞, 转染过表达慢病毒(过表达目的基因的慢病毒为野生组, 过表达突变位点的慢病毒为突变组)和敲降慢病毒(分为敲降1组和2组, 以干扰阴性慢病毒为对照组), 开展实时荧光定量PCR(real-timefluorescencequantitativePCR, RT-qPCR)实验、蛋白质印迹法实验、增殖实验、Transwell实验、碱性磷酸酶和茜素红染色。构建斑马鱼模型, 注射吗啉代寡聚核苷酸(morpholinooligonucleotide, MO), 在斑马鱼体内敲低prickle1a和prickle1b的表达(共敲组), 对照组注射标准化MO作为参照。对2组斑马鱼颅面部组织进行转录组测序、富集分析和共表达分析。结果该家系2例患者均携带PRICKLE1 c.113C>T突变。转染实验显示, 相比野生组(PRICKLE1相对表达量为21.97±0.60), 突变组人颌骨骨髓间充质干细胞PRICKLE1相对表达量(5.05±0.05)显著降低(P<0.05), 细胞增殖能力和迁移能力显著增强(P<0.05), 成骨分化能力显著减弱(P<0.05);相比对照组, 2个敲降组细胞的增殖能力和迁移能力均显著增强(P<0.05), 成骨分化能力均显著减弱(P<0.05)。斑马鱼模型实验显示, 与对照组(338.80±24.92)相比, 共敲组斑马鱼筛板宽度显著减小(282.50±61.77)(t=5.29, P<0.001)。转录组测序富集分析结果显示, 共敲组和对照组的差异基因在丝裂原活化蛋白激酶信号通路上富集明显。结论 PRICKLE1c.113C>T突变下调丝裂原活化蛋白激酶信号通路, 抑制颌骨骨髓间充质干细胞的成骨分化能力, 进而参与骨性Ⅲ类错畸形的发生发展。

• 单位
  南京医科大学附属口腔医院