细胞分裂周期蛋白42对牙根发育的影响及相关机制研究

作者：周陶; 韩雪; 郭维华^*

来源：中华口腔医学杂志, 2023, 58(03).

• 细胞周期蛋白质类
• 牙根发育
• 上皮根鞘
• 细胞分裂周期蛋白42
• 细胞增殖
• 细胞迁移分析

目的探究细胞分裂周期蛋白42(cell division cycle 42, CDC42)对牙根发育的影响及其对上皮根鞘(Hertwig root sheath, HERS)细胞增殖与迁移的调控作用。方法采用免疫荧光追踪CDC42在小鼠出生后5 d(postnatal day 5, P5;P3、P7、P14含义依此类推)、P7、P14磨牙牙根的表达情况。将9只8周龄C57BL/6J雄鼠按简单随机抽样法分为3组(每组3只), 取P3 C57BL/6J乳鼠牙胚于气-液环境下培养1 d后植入小鼠肾被膜下观察牙根发育情况。对照组在小鼠肾被膜下仅植入牙胚, 磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline, PBS)组植入牙胚及吸附PBS的凝胶珠, ML141组植入牙胚及吸附CDC42抑制剂ML141的凝胶珠。通过慢病毒转染敲低HERS细胞中Cdc42表达, 进行细胞计数试剂盒(cell counting kit-8, CCK-8)检测、胸腺嘧啶核苷类似物(5-ethynyl-2′-deoxyuridine, EdU)检测以及划痕实验。对迁移的细胞进行高尔基体(GM130)和细胞骨架(F-actin)免疫荧光染色。通过CCK-8和EdU检测比较对照组和敲低组的细胞增殖活性, 通过划痕实验比较对照组和敲低组的细胞迁移率。结果 CDC42在牙根发育中表达于HERS上皮、高度极化的成釉上皮和成牙本质细胞, 以及临近的牙乳头和牙囊细胞中。肾被膜移植结果显示, ML141组牙根长度[(0.61±0.09)mm]显著短于对照组[(1.03±0.19)mm](P=0.007)和PBS组[(0.98±0.10)mm](P=0.021)。慢病毒转染后, 敲低组Cdc42相对表达量(0.31±0.33)显著低于对照组(1.05±0.08)(t=15.38, P<0.001), 敲低效率接近70%。转染后3、4、5 d, 敲低组细胞活性(分别为0.87±0.04、0.96±0.10、0.59±0.06)均显著低于对照组(分别为1.09±0.13、1.55±0.32、1.10±0.09)(t=3.16, P=0.016;t=4.23, P=0.002;t=5.08, P<0.01), 敲低组细胞增殖率[(1.65±0.64)%]显著低于对照组[(4.02±1.12)%](t=5.21, P<0.001)。Cdc42敲低后, 敲低组24和48 h细胞迁移率[分别为(45.1±4.2)%、(56.4±8.3)%]均显著低于对照组[分别为(63.8±7.4)%、(80.2±7.8)%](t=3.78, P=0.019;t=3.62, P=0.023)。对照组中迁移细胞中高尔基体沿迁移方向定向分布, 而在敲低组中高尔基体沿细胞核周围分布。结论 CDC42在牙根发育中对牙根长度调节具有重要作用, 其可能通过影响HERS细胞的迁移与增殖介导牙根伸长。

• 单位
  四川大学华西口腔医院; 口腔疾病研究国家重点实验室