摘要
目的: 正畸力能够通过牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)实现对牙槽骨的改建。如何调控PDLSCs在正畸牙移动过程中的骨改建功能是一个关键的科学问题。本研究旨在探究长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)Hedgehog相互作用蛋白反义RNAl(Hedgehog interacting protein antisense RNA1,HHIP-ASl)在压力条件下的表达,HHIP-ASl对PDLSCs成骨分化和迁移趋化能力的影响以及相关调控机制。 材料方法: 1.分离、培养人PDLSCs。利用流式细胞仪检测PDLSCs间充质干细胞表面标志物的表达情况。 2.利用圆形玻璃片对PDLSCs施加持续压力,显微镜下观察细胞形态,通过实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(real-time reversetranscription polymerase chainreaction,real-time RT-PCR)检测HHIP-ASl在压力条件下的表达。 3.通过慢病毒转染方法对PDLSCs进行HHIP-ASl基因的敲低和过表达,利用real-time RT-PCR测定转染效率。 4.对HHIP-ASl敲低和过表达的PDLSCs进行成骨诱导,通过碱性磷酸酶活性测定、茜素红染色、Ca2+浓度定量检测,以及通过利用Western blot检测成骨分化标志物骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)、骨钙蛋白(osteocalcin,0CN)及成骨相关转录因子(osterix,OSX)的表达,评估成骨分化能力。 5.对HHIP-ASl敲低和过表达的PDLSCs进行划痕迁移实验和Transwell趋化实验,并进行定量分析,评估迁移趋化能力。 6.对HHIP-AS1敲低的PDLSCs进行RNA测序(RNAsequencing,RNA-seq),通过生物信息学分析检测下游基因、生物学功能、关键通路。 结果: 1.实验培养的PDLSCs,CD90表达阳性,CD34和CD45表达阴性。 2.PDLSCs受到2、4、6小时的持续压力时,细胞形态发生改变,HHIP.ASl的表达随时间持续下降。 3.HHIP-ASl在PDLSCs中被有效敲低或过表达。HHIP-ASl增强PDLSCs的碱性磷酸酶活性和体外矿化,促进成骨分化标志物BSP、OCN和关键转录因子OSX在蛋白水平的表达。 4.划痕后24小时和48小时,HHIP-ASl抑制PDLSCs的迁移能力。PDLSCs加入Transwell小室后48小时,HHIP-ASl抑制PDLSCs的趋化能力。 5.RNA-seq检测到在HHIP.ASl敲低的PDLSCs中差异表达的mRNA,包括:ROR2、CXCLl2、FGF5,差异表达的IncRNA,包括:NEATl、LINCO0973。在2小时持续压力条件下,ROR2、CXCLl2表达升高,FGF5表达降低。通过生物信息学分析获得重要的生物学功能和关键通路,包括:P13K/Akt信号通路和JAK.STAT信号通路。 结论: 1.在压力条件下,HHIP-ASl在PDLSCs中的表达下降。 2.HHIP-AS1促进PDLSCs的成骨分化能力,抑制PDLSCs的迁移趋化能力。 3.HHIP-ASl可能成为正畸治疗中加速牙齿移动的候选靶点。