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地黄梓醇促进人牙周膜干细胞成骨分化并调节正畸牙移动大鼠模型的牙周组织重塑
Authors Hu J , Song Y , Zhang Y , Yang P , Chen S , Wu Z , Zhang J
Received 5 August 2024
Accepted for publication 24 October 2024
Published 4 November 2024 Volume 2024:18 Pages 4943—4960
DOI https://doi.org/10.2147/DDDT.S482969
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Editor who approved publication: Dr Tuo Deng
摘要:
目的:本研究旨在探讨地黄梓醇(CAT)对体外培养的人牙周膜干细胞(hPDLSCs)增殖及成骨分化的影响及其机制,并在大鼠正畸牙移动(OTM)模型中评估CAT对体内牙周组织重塑的作用。
方法:体外培养hPDLSCs,通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)、茜素红(ARS)染色及钙定量分析、碱性磷酸酶(ALP)染色和活性测定、免疫荧光测定等方法,检测hPDLSCs的增殖和成骨分化。此外,通过qRT-PCR和Western blot检测编码1型胶原(collagen type 1, COL-1)、ALP、RUNX家族转录因子2(RUNX-2)的表达。为验证雌激素受体-α(ER-α)介导的磷酸肌醇-3-激酶-蛋白激酶 B(PI3K/AKT)通路在这一过程中的作用,采用PI3K抑制剂LY294002和ER-α特异性抑制剂甲基哌啶吡唑(Methyl-Piperidino-Pyrazole, MPP),通过Western blot分析成骨标志物、ER-α、AKT和p-AKT(磷酸蛋白激酶 B)的表达。将18只雄性SD大鼠随机分为对照组(等量生理盐水)和CAT组(给予CAT)。利用显微计算机断层扫描(micro-CT)分析牙齿移动和牙槽骨变化;苏木精-伊红染色(HE)及抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色用于观察牙根间牙周组织形态变化;免疫组织化学染色(IHC)用于检测COL-1、RUNX-2、核因子-κB(NF-κB)配体(RANKL)的表达,以评估牙周组织重塑。使用GraphPad Prism 8软件进行数据分析,两组以上差异采用单因素或双因素方差分析(ANOVA),然后进行Tukey检验。p < 0.05被认为具有统计学显著性。
结果:体外实验显示,10 μM CAT显著促进hPDLSCs的增殖、ALP活性及钙结节的沉积,并显著上调COL-1、ALP、RUNX-2、ER-α和p-AKT的表达。通过LY294002抑制了PI3K/AKT通路,并通过MPP验证了该效应由ER-α介导。体内实验证明,CAT促进大鼠牙根张力侧COL-1、RUNX-2的表达,减少压力侧破骨细胞数量并下调RANKL的表达,抑制了OTM。
结论:CAT可通过ER-α/PI3K/AKT通路促进hPDLSCs体外增殖和成骨分化,并可通过OTM模型促进体内牙周组织重塑。这些结果表明,地黄梓醇在预防OTM后复发方面具有潜在的临床应用潜力。
关键词:地黄梓醇、牙科、正畸牙移动、复发、人牙周膜干细胞、成骨分化、ER-α/PI3K/AKT通路