TGF-β1对人牙周膜成纤维细胞分泌MMP-1调控作用的初步研究

发布时间：2020-03-30 05:01

【摘要】： 牙根吸收是正畸治疗的常见并发症之一。有学者指出在完成正畸治疗后,几乎所有的患者都会出现一定程度的牙根吸收。目前对于牙根吸收问题的处理一般是从预防入手,即矫治过程中要控制矫治力的使用,避免使用过大矫治力、避免超限矫治,但这并不能完全杜绝牙根吸收的发生。而一旦发生牙根吸收,目前临床上一般的处理措施就是停止正畸加力作用,观察其变化。这种被动的观察性处理措施有时会让正畸医生丧失对牙根吸收的控制,且即便停止加力,牙根的吸收仍有一定的持续性。如对一些正畸治疗后复发的病人进行二次矫治,牙根吸收又会出现新的进展。因此从牙根吸收的机制入手,寻找牙根吸收的预防、阻断途径是有必要的。很多关于正畸治疗与牙根吸收关系的研究表明,在治疗过程中基质金属蛋白酶( Matrix metalloproteinase MMPs)对于牙周组织的改建起着至关重要的作用,其中属于胶原酶类的MMP-1可由人牙周膜成纤维细胞(Human periodontal ligament fibroblasts HPDLFs)表达分泌,其作用底物为细胞外基质中的I, II, III,VII, X型胶原纤维,而牙周膜及牙骨质的主要纤维构成恰是I和III型胶原纤维。由此不难推断MMP-1的表达分泌直接影响到牙周组织的改建,与牙根吸收的发生、发展密切相关。而HPDLF细胞则是牙周组织中数量最多,功能最重要的细胞。研究表明包括TGF-β1在内的多种生物因子均能够调节HPDLF细胞的活性,进而影响牙周组织改建。TGF-β1是一种具有多项调节功能的生物因子,有文献提示其在牙根吸收的发生、发展过程中起着重要的调节作用。那么TGF-β1究竟是通过什么样的生物学途径,影响到牙周组织的改建?是否会通过调控HPDLF细胞分泌MMP-1进而调节牙根吸收的进程?本研究旨在通过研究TGF-β1对人牙周膜成纤维细胞分泌MMP-1的调控作用,进而探讨TGF-β1在牙根吸收发生、发展过程中的具体生物功能,是抑制、阻碍还是会促进其发展?以备为通过生物学途径建立正畸过程中牙根吸收的防治策略提供理论依据和实践基础。本研究主要从以下两个方面进行: 实验一HPDLF细胞体外分泌MMP-1的相关研究目的:通过在体外原代培养HPDLF细胞,获得性状稳定、状态良好的人HPDLF细胞;后通过双抗体夹心ELISA方法研究在无干预状态下,体外培养HPDLF细胞分泌MMP-1的情况,为下一步研究TGF-β1的生物功能打下基础。方法: 1.体外分离培养HPDLF细胞 2.应用双抗体夹心ELISA方法检测HPDLF细胞在没有特定生物因子干预状态下分泌MMP-1的情况。结果: 1.原代培养HPDLF细胞从组织块中爬出时间为10～14天,细胞为长梭形或多突起星形,由细胞形态和组织来源可鉴定该细胞确为人牙周膜成纤维细胞。传代后细胞生长旺盛,状态良好,性状稳定。 2.经双抗体夹心ELISA方法检测,在无特定生物因子干预状态下HPDLF细胞上清中MMP-1含量的均值为6.542ng/ml。结论:分离培养所获得的HPDLF细胞在体外环境下能够分泌MMP-1出胞,表明本阶段实验所收获HPDLF细胞可作为MMP-1来源细胞,为第二阶段研究TGF-β1对HPDLF细胞分泌MMP-1的调控作用打下基础。实验二TGF-β1对HPDLF细胞分泌MMP-1调控作用的相关研究目的:通过研究TGF-β1在体外对HPDLF细胞分泌MMP-1的影响,阐明TGF-β1对HPDLF细胞分泌MMP-1的调控作用,进而探讨TGF-β1在牙根吸收过程中的生物功能,以期为通过生物学途径建立正畸过程中牙根吸收的防治策略提供理论依据和实践基础。方法:分别设立TGF-β1对HPDLF细胞作用的浓度梯度和时间梯度,采用双抗体夹心ELISA方法检测各实验样本HPDLF细胞上清中MMP-1的分泌量,以明确HPDLF细胞分泌MMP-1与TGF-β1的作用是否同时存在剂量依赖性和时间依赖性。结果:经多元线性回归分析,以P=0.05为检验水准;与对照组相比,按TGF-β1工作浓度所分各实验组细胞上清中MMP-1含量与TGF-β1的作用时间总体上存在时间依赖性,具有统计学差异,P0.05。在实验设计的48h内,TGF-β1作用时间越长,所检测到各实验样本HPDLF细胞上清中MMP-1的浓度越高。但在不同作用时间下MMP-1分泌量与TGF-β1的工作浓度并没有表现出一致的剂量依赖关系:4h时各实验组MMP-1分泌量随TGF-β1浓度的递增而下降; 8h、12h、24h时,各实验组MMP-1分泌量与TGF-β1的工作浓度基本呈正相关;48h时各组MMP-1分泌量变化较大没有明显趋势。结论:MMP-1分泌量与TGF-β1作用时间存在显著的时间依赖性。而在各TGF-β1作用时间梯度下,MMP-1的分泌量与TGF-β1的工作浓度并没有一致的剂量依赖关系。基于本研究结果,我们推测通过抑制或降低牙根吸收发生区域TGF-β1的生物活性、减少其作用时间,从而抑制或下调HPDLF细胞表达、分泌MMP-1,降低局部MMP-1浓度,减缓其对细胞外基质中胶原纤维的降解,可达到干预、阻碍牙根吸收发生、发展的目的。该生物途径可作为正畸过程中牙根吸收的有效防治策略之一。
【图文】：

牙根,中切牙,炎性,青少年

第四军医大学硕士学位论文。这种根吸收在正畸治疗中普遍存在，有报道指出几乎所有的正畸疗完成时所拍摄的全口曲面体层摄影都提示有不同程度的牙根吸圆盾的现象[1], 所幸停止正畸治疗后这种根吸收会在一定程度上自且不会损害牙齿、牙周组织的正常生理功能。Brezniak[3]等也认为所导致的牙根吸收具有炎症反应的所有特征,应将其命名为正畸导牙根吸收(orthodontically induced inflammatory root resorption ,OIIR其分为三度: ①牙骨质表层吸收; ②牙本质表层吸收; ③环状面

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[5]。图2 牙根内吸收发生于牙根的不同部位。1-1-2-2 牙根外吸收牙根外吸收(external root resorption) 根据不同的临床表现又可分为炎症性外吸收、牙颈部外吸收和替代性外吸收。炎症性外吸收主要源于牙髓炎症、根尖周炎症以及正畸治疗，患牙一般都会出现根尖吸收。牙损伤可导致根尖孔区血管受压、扭转, 进而产生牙髓缺血性坏死和局部牙周组织透明样变，，并引起牙根吸收。由外伤引起的牙脱位,则会造成部分牙槽骨、类牙骨质,甚至部分根面牙骨质丧失,感染根管内的细菌代谢产物促使牙根吸收发生，经过对患牙进行彻底的根管治疗并在根管内封药(如Ca (OH)2)后可终止病变。牙颈部外吸收是指牙颈部的牙周附着组织受到损伤后发生的牙颈部根吸收,创伤、唇腭裂、正颌手术、死髓牙内漂白、牙周刮治、翻瓣术、正畸治疗、等都可引起牙颈部外吸收。吸收可一直扩散沿着前期牙本质形成包绕而不侵及牙髓[6]。牙颈部吸收可累及邻近的牙槽骨,X线片检查容易误诊为牙周
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R783.5

【参考文献】