CircHIPK3吸附miR-124调控SP7在牙髓干细胞成牙本质向分化中的机制研究
批准号：
82100999
项目类别：
青年科学基金项目（C类）
资助金额：
30.0 万元
负责人：
张杰
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：
2021
项目状态：
已结题
项目参与者：
张杰
项目摘要
结项摘要
相似基金
相关文献
中文摘要
成牙本质细胞分化是一项精密复杂的生物学过程，其分子调控机制有待深入研究。我们前期研究发现circHIPK3在体内、体外成牙本质细胞分化中表达显著上调，生物信息学方法预测出circHIPK3与SP7都具有miR-124的结合位点，这提示circHIPK3在成牙本质细胞分化中可能具有关键作用并可能通过吸附miR-124调控SP7发挥作用。本项目将从体外细胞水平、体内裸鼠肾囊膜下移植人鼠嵌合体牙胚方面研究circHIPK3在成牙本质细胞分化中的作用；利用双荧光素酶实验和RNA免疫共沉淀实验验证circHIPK3对miR-124的吸附作用；利用RNAi及位点突变实验验证circHIPK3对SP7具有调控作用且通过吸附miR-124的机制实现，最终阐明circHIPK3吸附miR-124调控SP7表达影响牙髓干细胞成牙本质向分化的机制。该项研究将有助于加深对成牙本质细胞分化及修复性牙本质形成的理解。
英文摘要
Odontoblast differentiation is a complex and precise process, but its regulatory mechanism remains unknown. Our preliminary studies found that circHIPK3 was highly expressed in the differentiated odontoblast cells of PN2 mice incisors. The expression of circHIPK3 was upregulated during odontoblastic differentiation of dental pulp stem cells; Bioinformatic methods predicted that circHIPK3 and SP7 shared the common miR-124 binding site, these results indicate that circHIPK3 may promote the odontoblastic differentiation of dental pulp stem cells by competing for miR-124 with SP7. Following measures will be applied to prove this hypothesis. Firstly, the function of circHIPK3 in odontoblastic differentiation will be determined by its overexpression and knockdown in vitro; the recombinant combined by human DPSCs and mice tooth germ derived epithelial cells were transplanted into immuno-compromised mice sub-renal to confirm the function of circHIPK3 in vivo; then, dual luciferase activity assay will be used to identify that miR-124 will directly bind to circHIPK3 and SP7, binding sites mutation and RNAi will be used to prove the regulation of circHIPK3 on SP7 depended on mir-124 in hDPSCs. These all will prove the regulatory mechanism that circHIPK3 regulates SP7 by sponging miR-124 in the odontoblastic differentiation of dental pulp stem cells. This project will contribute to a better understanding of the differentiation of odontoblast cells and the formation of restorative dentin. The achievements of this project will enforce the interpretation of the regulation of odontoblast differentiation and reparative dentin formation.
人牙髓干细胞（human dental pulp stem cells, hDPSCs）是牙髓组织中间充质来源的干细胞，在受到刺激后分化为成牙本质细胞样细胞，形成修复性牙本质保护牙髓。这一过程受多种信号分子及通路调控，其具体机制尚不清楚。环状 RNA（circular RNA, circRNA）是存在于生物体内的呈闭合环状的内源性 RNA 分子，近年来环状 RNA 的研究逐渐成为牙髓干细胞成牙本质向分化研究的热点。有研究报道了几种环状 RNA 在牙髓干细胞分化中的作用及机制，但还未见 circHIPK3 在牙髓干细胞成牙本质向分化中的作用及机制的报道。本研究的目的是阐明 circHIPK3在牙髓干细胞成牙本质向分化中的作用及机制。本研究通过原位杂交，QPCR 等方法发现circHIPK3 在体内、体外成牙本质细胞分化中表达显著上调；利用 FISH（Fluorescence in situ hybridization）实验发现 circHIPK3 定位于 hDPSCs 的细胞质中；在 hDPSCs 中过表达 circHIPK3可显著促进 hDPSCs 成牙本质向分化，下调 circHIPK3 的表达则可显著抑制 hDPSCs 成牙本质向分化；生物信息学方法预测出 circHIPK3 具有 miR-124 的结合位点，下调 circHIPK3 的表达可显著增加 miR-124的表达，FISH 实验发现 circHIPK3 与 miR-124 共定位于 hDPSCs 的细胞质中，双荧光素酶报告实验、RNAi 实验证明 circHIPK3 对于 miR-124 具有吸附作用，且 SP7 是 miR-124 的下游靶基因；最后，在 hDPSCs 中抑制miR-124表达可以挽救抑制 circHIPK3 造成的成牙本质细胞分化受到抑制的现象。综上所述，circHIPK3 可通过吸附 miR-124 上调 SP7的表达促进牙髓干细胞成牙本质向分化。该项研究将有助于加深对成牙本质细胞分化及修复性牙本形成的理解。
国内基金
海外基金