牙周膜干细胞来源外泌体经Fas/FasL通路调控CD4+T细胞抑制正畸后复发机制的研究
批准号:
82101058
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:
刘洋
依托单位:
学科分类:
牙缺损、缺失修复及牙颌畸形的矫治
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘洋
关键词:
中文摘要
干细胞外泌体调控骨改建和免疫稳态是影响局部牙槽骨成骨与破骨平衡的关键科学问题,但具体机制尚不明确。申请人前期研究证实,正畸过程中骨改建及后期稳定性的维持与局部牙周免疫稳态维持有关,阿司匹林给药可以调控牙周免疫稳态,发挥骨免疫调控作用并降低牙周微环境中TNF-α和IFN-γ表达水平,在骨重建的过程中抑制CD4+淋巴细胞和Th1细胞的产生并减少破骨细胞的数量。有助于降低复发风险,维持牙槽骨稳定。预实验和文献调研发现牙周膜干细胞来源外泌体可参与骨免疫及代谢调控,通过Fas/FasL信号通路抑制CD4+T细胞活性,诱导免疫细胞发生凋亡。为此,申请人拟构建相应细胞、动物加力模型,通过分子生物学、Micro-CT、组织工程等技术,以明确外泌体调控CD4+T细胞的机制,并探究外泌体通过Fas/FasL信号通路促进干细胞成骨的机制。项目研究成果为提高正畸牙移动效率和延缓复发提供了潜在临床应用价值。
英文摘要
The regulation of bone remodeling and immune homeostasis by stem cell exosomes is a key scientific issue affecting the balance between osteogenesis and osteoclastesis of local alveolar bone, but the specific mechanism is not clear. Previous studies of the applicant have confirmed that bone remodeling and the maintenance of late stability during orthodontic treatment are related to the maintenance of local periodontal immune homeostasis. Aspirin administration can regulate periodontal immune homeostasis, play a role in bone immune regulation, reduce the expression levels of TNF - α and IFN - γ in periodontal microenvironment, inhibit the production of CD4 + lymphocytes and Th1 cells during bone remodeling, and reduce the production of osteoclasts number. It is helpful to reduce the risk of recurrence and maintain the stability of alveolar bone. Pre experiment and literature research found that periodontal ligament stem cell-derived exosomes can participate in bone immune and metabolic regulation, inhibit the activity of CD4 + T cells through Fas / FasL signaling pathway, and induce apoptosis of immune cells. Therefore, the applicant intends to construct the corresponding cell and animal afterburner models, and clarify the mechanism of exosomes regulating CD4 + T cells through molecular biology, micro CT, tissue engineering and other technologies, and explore the mechanism of exosomes promoting stem cell osteogenesis through Fas / FasL signaling pathway. The research results of the project provide potential clinical application value for improving orthodontic tooth movement efficiency and delaying relapse.
正畸牙移动和保持与牙周组织改建密切相关,牙槽骨改建依赖于破骨细胞和成骨细胞的功能活性,其机制涉及骨稳态调控。干细胞外泌体调控骨改建和免疫稳态是影响局部牙槽骨成骨与破骨平衡的关键科学问题。本项目围绕干细胞外泌体调控骨稳态及阿司匹林在牙周免疫反应中的作用进行了系统研究,并结合人工智能技术,探索了影像分析技术辅助评估牙骨结构的新方法。项目组首先研究了尿源性干细胞外泌体(USC-exo)对牙周膜干细胞(PDLSCs)在炎症微环境中的调控作用。实验结果表明,USC-exo能够显著促进PDLSCs的增殖和迁移,抑制炎症因子表达,并增强其成骨分化能力。为进一步阐明分子机制,转录组基因测序揭示与成骨相关的PI3K-Akt信号通路在USC-exo处理组中显著富集,表明该信号通路可能在USC-exo促进成骨的过程中发挥重要作用。这为应用尿源干细胞外泌体实现无细胞牙周组织再生提供理论依据。其次,本项目研究了阿司匹林在正畸大鼠模型中调控牙周免疫反应及骨修复的作用。阿司匹林显著抑制了牙周微环境中TNF-α和IFN-γ的表达,减少CD4+ T细胞和破骨细胞的活化,从而促进骨稳定与修复。为了进一步提升干细胞外泌体调控骨改建的精准性。本团队还结合人工智能技术,开发了多种基于深度学习的影像分析工具,以提取牙齿和牙槽骨的三维信息,辅助评估其结构变化。具体而言,项目设计并实现了基于Center U-net算法的CBCT牙齿自动分割网络,该网络能够精准提取牙齿及牙槽骨的三维结构信息,为临床影像诊断提供了高精度支持。同时,团队还构建了CBCT图像种植体自动分类系统和牙根外吸收检测系统,基于深度学习技术的这两项工具显著提升了病变评估的效率和准确性。综上所述,本项目不仅揭示了外泌体在调控炎症微环境和促进成骨分化中的重要作用及其潜在机制,还推动了人工智能技术在影像识别与疾病诊断中的应用。研究成果为牙周组织再生的临床转化和精准治疗提供了重要依据,同时拓展了人工智能在口腔医学领域的应用前景。
基于生成式AI的白血病患儿抑郁障碍前驱因子识别及复杂干预方案设计
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:刘洋
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依托单位:
基于卷积神经网络的巨噬细胞机械敏感频率识别及正畸牙根吸收预判机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:刘洋
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依托单位:
ATRA联合BMP9促进骨质疏松小鼠骨折愈合的作用及机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2022
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负责人:刘洋
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依托单位:
miR-34a对大鼠骨髓间充质干细胞神经分化及神经损伤修复中的机制研究
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批准号:81100475
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2011
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负责人:刘洋
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依托单位:
国内基金
海外基金