SDF-1/CXCR4介导的PI3K/Akt信号通路对巨噬细胞调控牙髓新生组织细胞外基质的作用机制
批准号:
82060201
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
陈文霞
依托单位:
学科分类:
牙体牙髓及根尖周组织疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈文霞
中文摘要
获得功能完整的牙髓组织是治疗牙髓病和根尖周病的最终目标,牙髓再生性治疗所面临的挑战之一是诱导形成的新生组织中含有大量的骨样/矿化组织。组织再生过程中对细胞外基质(ECM)的适当调控可以减少瘢痕和促进功能组织的形成,巨噬细胞是ECM分解、成纤维细胞激活的重要调控因素。我们前期的研究结果显示:SDF-1可以明显改善新生“牙髓”组织的组织构成,胶原纤维排列疏松而较为有序,矿化组织减少,巨噬细胞聚集,根据mRNA差异表达研究的结果,推测PI3K/Akt通路在巨噬细胞极化过程中起重要作用。因此,我们设想SDF-1/PI3K/Akt通路通过对巨噬细胞极化的调控,可降解过度形成的血管和ECM,减少骨样/矿化组织的形成。本研究将通过体内外实验探讨SDF-1/PI3K/Akt对巨噬细胞募集和极化的作用机制以及不同亚型巨噬细胞对ECM重构的影响,为改善牙髓新生组织的组织学构成提供科学依据。
英文摘要
Regeneration of functional dental pulp tissue is the ultimate goal for the treatment of endodontic disease and periapical disease. One of the challenges facing by dental pulp regenerative treatment is that the bone-like / mineralized tissue was induced in the regenerated tissue. Proper regulation of extracellular matrix (ECM) during tissue regeneration can reduce scars and promote the formation of functional tissues. Macrophages are important regulatory factors for ECM breakdown and fibroblast activation. Our previous research results show that SDF-1 can significantly improve the tissue composition of regenerated ‘dental pulp-like’ tissues,which collagen fibers are loosely and orderly arranged, and mineralized tissue is reduced, and macrophages aggregation can be seen. Based on the results of mRNA differential expression studies, we speculate that the PI3K / Akt pathway plays an important role in macrophage polarization. We hypothesis that the SDF-1 / PI3K / Akt signaling pathway can degrade excessively formed blood vessels, ECM, and reduce the formation of bone-like / mineralized tissues by regulating the polarization of macrophages. This study will explore the mechanism of SDF-1 / PI3K / Akt on macrophage recruitment and polarization through in vitro and in vivo experiments. And the effect of different subtypes of macrophages on ECM remodeling will be further verified. This study supposed to evaluate the role of SDF-1/PI3K /Akt in dental pulp tissue regeneration and provides a scientific basis for improving the histological composition of regenerative ‘dental pulp tissue’.
组织再生过程中对细胞外基质(ECM)的适当调控可以减少瘢痕和促进功能组织的形成,巨噬细胞是ECM分解、成纤维细胞激活的重要调控因素。而目前再生性牙髓治疗所面临的挑战之一是诱导形成的新生组织中含有大量的骨样/矿化组织。研究结果显示:SDF-1可明显改善新生“牙髓”组织的组织构成,胶原纤维排列有序,矿化组织减少,巨噬细胞聚集,mRNA差异表达研究结果提示PI3K/Akt通路在巨噬细胞极化过程中起重要作用。本研究项目旨在验探讨SDF-1/PI3K/Akt对巨噬细胞募集和极化的作用机制以及巨噬细胞对ECM重构的影响,为改善牙髓新生组织的组织学构成提供科学依据。.主要研究内容:评价SDF-1/CXCR4和SDF-1/CXCR7对巨噬细胞迁移和极化的作用机制,并探讨SDF-1对巨噬细胞迁移和极化的影响与PI3K/AKT信号通路的关系。基于再生性牙髓治疗中骨髓间充质干细胞(BMSC)和牙髓干细胞(DPSC)为主要参与的干细胞,本项目研究了SDF-1对BMSC和BMSC-ECM的直接影响,以及SDF-1是否通过PI3K影响巨噬细胞对BMSC和BMSC-ECM的调控,通过建立大鼠牙髓炎模型,观察不同表型的巨噬细胞在炎症牙髓组织中的动态表达,以及巨噬细胞影响下DPSC细胞膜片ECM相关蛋白的表达水平,并将DPSC细胞膜片植入体内进行组织学评价。.重要结果:⑴SDF-1通过CXCR4和CXCR7两个信号通路作用于巨噬细胞的迁移,但主要通过CXCR7受体调控极化;⑵SDF-1通过PI3K/AKT1通路可促进小鼠巨噬细胞的迁移和M2向极化;⑶SDF-1在适宜的浓度下能促进BMSCs的迁移,可降低Ⅰ型胶原与Ⅲ型胶原的RNA及蛋白相对表达量比值;⑷SDF-1可通过PI3K/AKT信号通路调节巨噬细胞向M2型极化,间接增强BMSCs细胞外基质Ⅲ胶原蛋白表达;⑸M2型巨噬细胞处理后的hDPSCsⅢ型胶原蛋白表达增强,新生组织的组织学特征也显示M2型巨噬细胞有利于组织再生而非瘢痕修复。.结论:SDF-1通过CXCR7受体调控巨噬细胞的极化,并通过PI3K/AKT1信号通路促进巨噬细胞M2向极化,SDF-1可直接或通过巨噬细胞间接调控BMSC和DPSC细胞外基质中的蛋白表达,促进Ⅲ型胶原蛋白的表达和降低Ⅰ型胶原与Ⅲ型胶原相对表达量的比值,有利于组织再生而非瘢痕修复。
LPS刺激人牙髓干细胞产生的外泌体在牙髓再生中的作用
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批准号:81760195
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2017
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负责人:陈文霞
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依托单位:
SDF-1/CXCR4轴介导内源性细胞归巢的牙髓再生机制研究
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批准号:81560183
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:37.0万元
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批准年份:2015
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负责人:陈文霞
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依托单位:
牙髓血管化再生微环境中细胞因子的释放与调控
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批准号:81160133
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2011
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负责人:陈文霞
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依托单位:
国内基金
海外基金