MMP20-generated amelogenin cleavage products prevent formation of fan-shaped enamel malformations.
MMP20-generated amelogenin cleavage products prevent formation of fan-shaped enamel malformations.
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DOI：
10.1038/s41598-021-90005-z
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发表时间：
2021-05-19
影响因子：
4.6
通讯作者：
Hu JC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bartlett JD;Smith CE;Hu Y;Ikeda A;Strauss M;Liang T;Hsu YH;Trout AH;McComb DW;Freeman RC;Simmer JP;Hu JC
牙釉质在细胞外形成无定形磷酸钙 (ACP) 薄带，起始于靠近成釉细胞远端膜的牙本质矿物质。分泌的蛋白质对于这个过程至关重要。 Enam−/− 和 Ambn−/− 小鼠无法形成牙釉质。我们使用聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 在倒置反向散射模式下表征野生型 (WT)、Amelx−/− 和 Mmp20−/− 小鼠下颌切牙牙釉质带的形成。在 Amelx−/− 小鼠中，从牙本质延伸出来的初始牙釉质矿物带在形式上与 WT 小鼠的类似。随着早期牙釉质发育的进展，Amelx−/− 矿物带形成多个分支，类似于日本扇子的板条。这些引人注目的扇形结构在牙釉质厚度达到 ~ 20 µm（WT为 ~ 120 µm）后停止生长。 Mmp20−/− 小鼠中最初的牙釉质矿物带，与 Amelx−/− 和 WT 小鼠一样，从牙本质表面延伸至成釉细胞膜，但数量似乎较少，并且在其侧面涂有有机材料。值得注意的是，Mmp20−/− 矿物带也形成扇状结构，从牙本质表面延伸至 ~ 20 µm。然而，这些扇子随后被坚硬、杂乱的外部矿物层覆盖。 Amelogenin 裂解产物是 Amelx−/− 和 Mmp20−/− 小鼠中唯一不存在的基质成分。我们得出的结论是，MMP20 和釉原蛋白对于牙釉质矿物带的起始、定向或初始形状并不重要。这些小鼠的病理性扇状板可能是由于缺乏牙釉蛋白裂解产物而形成的，而牙釉蛋白裂解产物似乎是形成有序羟基磷灰石所必需的。
Dental enamel forms extracellularly as thin ribbons of amorphous calcium phosphate (ACP) that initiate on dentin mineral in close proximity to the ameloblast distal membrane. Secreted proteins are critical for this process. Enam−/− and Ambn−/− mice fail to form enamel. We characterize enamel ribbon formation in wild-type (WT), Amelx−/− and Mmp20−/− mouse mandibular incisors using focused ion beam scanning electron microscopy (FIB-SEM) in inverted backscatter mode. In Amelx−/− mice, initial enamel mineral ribbons extending from dentin are similar in form to those of WT mice. As early enamel development progresses, the Amelx−/− mineral ribbons develop multiple branches, resembling the staves of a Japanese fan. These striking fan-shaped structures cease growing after attaining ~ 20 µm of enamel thickness (WT is ~ 120 µm). The initial enamel mineral ribbons in Mmp20−/− mice, like those of the Amelx−/− and WT, extend from the dentin surface to the ameloblast membrane, but appear to be fewer in number and coated on their sides with organic material. Remarkably, Mmp20−/− mineral ribbons also form fan-like structures that extend to ~ 20 µm from the dentin surface. However, these fans are subsequently capped with a hard, disorganized outer mineral layer. Amelogenin cleavage products are the only matrix components absent in both Amelx−/− and Mmp20−/− mice. We conclude that MMP20 and amelogenin are not critical for enamel mineral ribbon initiation, orientation, or initial shape. The pathological fan-like plates in these mice may form from the lack of amelogenin cleavage products, which appear necessary to form ordered hydroxyapatite.
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影响因子：
2
作者：
Hu Y;Smith CE;Richardson AS;Bartlett JD;Hu JC;Simmer JP
通讯作者：
Simmer JP
影响因子：
3.5
作者：
Barron MJ;Brookes SJ;Kirkham J;Shore RC;Hunt C;Mironov A;Kingswell NJ;Maycock J;Shuttleworth CA;Dixon MJ
通讯作者：
Dixon MJ
DOI：
10.1155/2013/684607
发表时间：
2013-09-16
期刊：
ISRN dentistry
影响因子：
--
作者：
Bartlett JD
通讯作者：
Bartlett JD
影响因子：
--
作者：
INAI, T;KUKITA, T;KURISU, K
通讯作者：
KURISU, K
DOI：
10.1016/s0022-5320(72)80010-8
发表时间：
1972-01-01
期刊：
JOURNAL OF ULTRASTRUCTURE RESEARCH
影响因子：
--
作者：
KALLENBACH, E
通讯作者：
KALLENBACH, E