上皮条件性敲除Bmp2和Bmp4对小鼠牙根长度的影响

目的:观察在上皮组织中条件性敲除Bmp2和Bmp4基因对小鼠牙根发育的影响,为深入研究牙根发育的分子机制提供前期基础。方法:利用Jackson Laboratory推荐的引物,对鼠尾组织进行聚合酶链式反应,鉴定小鼠基因型。取出小鼠下颌骨组织,经过相应处理后,进行石蜡包埋,用于HE染色。在牙根发育早期过程中比较Bmp2和Bmp4基因敲除组(double gene knockout,DcKO)与同源对照组(control,Con)小鼠的上皮根鞘(hertwig's epithelial root sheath,HERS)和根部成牙本质细胞的形态差异,在牙根发育完成后经小动物高清X线观察两组小鼠牙根状况。结果:出生后0 d,两组小鼠牙根尚未发育;出生后7 d,与对照组相比,实验组小鼠根部成牙本质细胞极化更差;出生后14 d,DcKO小鼠的HERS组织比Con组断裂程度低。牙根发育完成后,21 d和28 d的X线结果显示实验组小鼠的牙根比对照组短,根部髓腔比对照组小鼠大。结论:Bmp2和Bmp4基因参与小鼠牙根发育,Bmp2和Bmp4基因缺失可导致DcKO组小鼠的牙根变短。

BMP2和BMP4对牙釉质基质蛋白酶表达的调控

目的研究BMP2和BMP4对小鼠ALC(ameloblast-lineage cell)内牙釉质基质蛋白酶中基质金属蛋白酶20(matrix metalloproteinase 20,MMP20)和激肽释放酶4(kallikrein 4,KLK4)表达的调控作用。方法在ALC细胞系中加入BMP2和BMP4重组蛋白,利用免疫印迹实验和荧光定量PCR检测BMP通路信号分子和牙釉质基质蛋白酶的表达变化。同期,在另一组ALC细胞系中加入BMP通路抑制剂(Dorsomorphin),检测牙釉质基质蛋白酶的表达情况。结果在BMP2和BMP4蛋白的作用下,ALC细胞中BMP通路的经典通路(Smad1/5/8)和非经典通路(p38)的表达显著增强,同时MMP20和KLK4的基因表达也有明显上调。同期添加Dorsomorphin的ALC细胞中BMP通路的经典通路的表达明显下降,而非经典通路的表达变化不大,同时MMP20和KLK4的基因表达也有明显的下调趋势。在另一组实验中添加BMP抑制剂的处理组则表现出MMP20和KLK4蛋白表达的下调,而使用BMP2和BMP4对抑制剂组进行处理的挽救组则表现出MMP20和KLK4蛋白水平的明显恢复。结论BMP2和BMP4可以通过影响BMP信号经典通路调节牙釉质形成过程中牙釉质基质蛋白酶的表达。