高糖通过组蛋白赖氨酸甲基转移酶SET7在促进P.g致病过程中的作用研究

批准号:
81700986
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
19.0 万元
负责人:
苗棣
依托单位:
学科分类:
H1504.牙周及口腔黏膜疾病
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
董茜茜、张兰、宋建玲、王静、谷冬华、孙天祥、张佳喻、张平能
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中文摘要
牙周炎造成牙周组织破坏且与糖尿病存在密切联系。组蛋白赖氨酸甲基转移酶SET7可使组蛋白H3K4发生单甲基化(H3K4me1)激活基因转录;也可通过对非组蛋白的甲基化修饰发挥调节作用影响细胞行为。本项目拟将SET7作为研究牙周炎和糖尿病相联系的关键分子,探讨高糖通过上调SET7,对牙龈卟啉单胞菌P.g破坏牙龈上皮屏障和引发宿主牙周组织细胞炎症反应的促进作用。检测高糖及P.g分别及共同作用于牙龈上皮细胞后,细胞内SET7水平、细胞间粘合连接成分β-catenin甲基化、β-catenin降解的差异;检测高糖及P.g分别及共同作用于牙周膜细胞后,细胞内SET7水平、p65基因H3K4me1水平、p65表达激活、炎症介质IL-1β、TNF-α表达释放的差异。检测SET7shRNA和SET7抑制剂对上述过程的抑制作用。并通过动物模型予以观察验证。探讨牙周炎与糖尿病相联系的机制,为二者防治寻找新靶点。
英文摘要
Periodontitis has been the most prevalent oral disease which results in periodontal destruction, as well as has a close relationship with diabetes mellitus.SET domain containing lysine methyltransferase 7 (SET7) induces the transcription activity of genes by histone 3 lysine 4 monomethylation (H3K4me1),or regulates cell behavior by the methylation of non-histone proteins. Our project will focus on SET7 as the key regulator in the relationship between periodontitis and diabetes, investigate the enhancement of gingival barrier destruction and periodontal tissue inflammation induced by Porphyromonas gingivalis through up-regulation of SET7 by high dose glucose. After exposure to high dose glucose and/or P.gingivalis challenge, SET7 up-regulation, methylation of cell adhesion junction component β-catenin and degradation of β-catenin in gingival epithelial cells will be observed and SET7 up-regulation, H3K4me1 of NF-κb subunit p65 gene promoter region, up-regulation and activation of p65, secretion of inflammatory mediators IL-1β and TNF-α will be also observed in periodontal ligament cells. The inhibitory role of SET7shRNA and SET7 inhibitor will be investigated next. Animal models will be used to test our hypothesis in the end. The project is aimed to study the mechanism in the relationship between periodontitis and diabetes, and to search new approaches for the treatment and prevention of both diseases.
牙周炎是致成人失牙的主要原因,与糖尿病更存在密切关系。本项目将组蛋白赖氨酸甲基转移酶SET7作为研究牙周炎和糖尿病相联系的关键分子,通过体外及动物实验观察其在高糖环境中对牙周致病菌P.g毒力因子LPS攻击宿主牙周组织细胞的影响,探讨牙周炎和糖尿病相互联系的作用机制。体外实验包括:高糖通过SET7促进P.gLPS引发炎症反应和高糖通过SET7促进P.gLPS破坏牙龈上皮屏障的研究,动物实验建立大鼠牙周炎、糖尿病及合并糖尿病的牙周炎模型,验证大鼠牙周组织中SET7和相关信号分子的表达。研究结果显示,高糖和P.gLPS可促进人牙周膜细胞hPDLCs分泌炎症细胞因子TNF-α和IL-lβ、可促进hPDLCs NF-κBp65表达和活化,高糖和LPS的共刺激可以增强二者对hPDLCs炎症因子分泌和p65活化的促进作用,高糖和LPS可促进hPDLCs SET7表达,SET7的抑制剂抑制了磷酸化p65的表达,表明SET7参与了对hPDLCs NF-κB p65的调控;高糖和P.gLPS均可使人牙龈上皮细胞hGECs屏障发生破坏,但目前体外实验证据不支持SET7在这一过程中起到作用,还需设计更多实验来探讨SET7的作用。动物实验结果显示,合并糖尿病的牙周炎中牙周组织损伤较单纯牙周炎更为严重,NF-κB表达明显较单纯牙周炎和糖尿病组高;而SET7在单纯牙周炎大鼠中及单纯糖尿病大鼠中均升高,提示了SET7这一重要表观遗传调节分子在调控炎症中的重要作用,验证了体外实验的结果。本研究的结果证实,在牙周炎症发展的过程中,SET7可能通过对NF-κB活化的调控,促进炎症的进展,其抑制剂可抑制后者的激活,进而起到炎症抑制的作用。本研究证实了SET7可能是牙周炎和糖尿病相互联系的一个重要的调节蛋白,其抑制因子可能成为治疗伴糖尿病的牙周炎的一个靶点。而牙周炎症的发展中,表观遗传机制可能具有非常重要的作用。
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DOI:--
发表时间:2020
期刊:口腔医学研究
影响因子:--
作者:孙天祥;苗棣;王宝彦;陈悦
通讯作者:陈悦
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