microRNA-21在正畸牙齿移动过程中的作用研究

发布时间：2019-03-22 07:37

【摘要】：正畸牙齿移动(orthodontic tooth movement,OTM)过程是在机械力的作用下,牙周组织发生改建的过程。连接牙齿和牙槽骨的牙周膜在牙周组织改建过程中起到桥梁作用,在压力侧表现为牙周纤维变得结实、密集,组织中的血管被压迫;张力侧可以见到充血的血管,牙周膜中会出现分化,增生的成纤维细胞和成骨细胞等,牙周膜间隙变大等。在矫治力的作用下,连接牙和牙槽骨的胶原纤维束将力传递到牙槽骨,骨表面新形成的骨小梁会沿着受力的方向排列,长成过渡性骨小梁。正畸牙齿移动的速度受到骨形成与骨改建等因素的影响。micro RNAs是一种小分子的非编码的RNA,是一种在转录后水平调控细胞增殖与分化的重要调控分子,在人体骨骼系统中可以正向或负向的参与调控多种信号通路。体外研究发现micro RNAs可以响应机械力作用影响PDLCS的成骨分化能力。而micro RNAs对正畸牙齿移动过程的作用尚不清楚。micro RNA-21是一个广泛表达的micro RNA,在多种组织中表达,且作用并不单一,研究发现mi R-21能够调控压力及张力引起的PDLCs的成骨分化,本实验室前期实验发现mi R-21能够在体外促进骨髓间充质干细胞的成骨分化[1],魏的实验发现对人来源的牙周膜干细胞进行培养,发现mi R-21可以促进拉伸过的牙周膜干细胞的成骨分化能力[2]。本研究通过引进mi R-21基因敲除小鼠,建立小鼠正畸加力模型,探究mi R-21是否参与正畸牙齿移动的骨改建过程,在其中有何种作用及机制。本研究进行了如下实验:实验目的1)明确正畸过程中,mi R-21是否发挥作用;2)正畸牙齿移动过程中,观察mi R-21对压力侧及张力侧成骨与破骨是否有影响3)探究mi R-21影响正畸牙齿移动的机制。实验方法1)实时定量酶连聚合反应法(Real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)检测并比较人正常牙齿与加力牙齿牙周组织、牙周膜干细胞、小鼠正常牙齿与加力牙齿牙周组织中mi R-21的表达;2)比较WT小鼠及mi R-21基因敲除小鼠体重,Micro-CT进行三维重建并比较上颌骨量;建立正畸牙齿移动模型后,Micro-CT扫描重建并比较WT小鼠及mi R-21基因敲除小鼠右上颌第一磨牙近中移动的距离变化,及上颌骨骨量的变化。3)钙黄绿素双标染色比较加力7天后,上颌骨成骨能力变化;组织学甲苯胺蓝染色观察小鼠上颌第一磨牙压力侧及张力侧成骨细胞数量变化;RT-PCR方法检测成骨相关基因ALP、RUNX2的m RNA表达变化。4)组织学TRAP染色观察小鼠上颌第一磨牙压力侧及张力侧破骨细胞数量及活性变化;RT-PCR方法检测破骨相关基因RANKL、OPG、TRAP、CTSK的m RNA的表达水平。5)RT-PCR筛查WT小鼠正常及加力后牙周组织中mi R-21相关靶基因的表达变化;免疫组织化学染色,探究mi R-21通过影响下游何种靶基因进而调控破骨能力。实验结果1)加力后牙周组织中mi R-21表达显著高于对照组。2)在正畸牙移动模型中,mi R-21敲除小鼠牙移动距离显著小于WT小鼠。3)mi R-21基因敲除小鼠上颌骨骨量高于WT型小鼠,外观、体重无差异。4)OTM后,压力侧与张力牙周组织成骨能力升高,mi R-21基因敲除能够抑制张力侧成骨分化。5)OTM后,mi R-21基因敲除能够抑制压力侧与张力破骨细胞生成。6)PDCD4的表达变化与mi R-21的表达呈负相关。结论1)在正畸牙齿移动过程中,mi R-21具有机械力响应特性,提示mi R-21可能参与了牙周组织的改建。2)mi R-21能够介导OTM过程中牙齿的移动。3)mi R-21调控正畸牙齿移动过程中张力侧成骨分化。4)mi R-21可以调控正畸牙齿移动过程中压力侧与张力侧的破骨细胞生成;5)mi R-21可以靶向PDCD4调控下游基因c-fos。
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【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.5
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本文编号：2445397