【摘 要】
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目的:牙周炎症所致的局部微环境对牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cells,PDLSCs）成骨分化及其相互的潜在调节机制仍未明晰。本研究探讨不同浓度（健康生理浓度至慢性牙周炎病理浓度）的白介素-1β（interleukin-1beta,IL-1β）对PDLSCs成骨分化的作用及相关分子机制。方法:1、不同浓度的IL-β对PDLSCs成骨分化能力的影响:运用流式细胞
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目的:牙周炎症所致的局部微环境对牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cells,PDLSCs）成骨分化及其相互的潜在调节机制仍未明晰。本研究探讨不同浓度（健康生理浓度至慢性牙周炎病理浓度）的白介素-1β（interleukin-1beta,IL-1β）对PDLSCs成骨分化的作用及相关分子机制。方法:1、不同浓度的IL-β对PDLSCs成骨分化能力的影响:运用流式细胞术鉴定PDLSCs表面标志物;利用碱性磷酸酶和茜素红染色及定量分析检测PDLSCs成骨分化情况;采用Real-time PCR检测成骨相关基因的表达。2、IL-1β对PDLSCs成骨分化作用的机制研究:利用Western blot检测NF-κ B、MAPK和BMP/Smad信号通路的激活情况;采用NF-κB和MAPK抑制剂、小分子RNA（Si-BMP2）干扰、质粒转染和luciferase报告基因等验证通路表达情况。3、PDLSCs在成骨分化中的免疫调控作用:利用Transwell实验观察PDLSCs对巨噬细胞（RAW264.7细胞系）趋化情况的影响;采用Real-time PCR和Chemiluminescence检测炎症因子的表达及释放。结果:1、IL-1β对PDLSCs的成骨分化起双重作用,低浓度的IL-1β（0-0.01ng/ml）上调成骨相关基因BMP2、OPN、ALP（6、10、14天）、OC（14天）和OSX（10和14天）的表达（p＜0.05）,而高浓度的IL-1β（0.05-6.25ng/ml）逐步下调基因的表达（p＜0.05）。2、IL-1β（0-0.01ng/ml）通过激活BMP/Smad信号通路,对PDLSCs成骨分化起促进作用;而IL-1β（0.05-6.25ng/ml）通过激活NF-κ B和MAPK信号通路,对PDLSCs的BMP/Smad通路的表达起抑制作用,从而抑制其成骨分化。3、当PDLSCs的成骨受抑制时,细胞释放更多的炎症因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）和趋化因子（CCL2和CCL5）,介导RAW264.7的趋化功能。结论:1、从生理至病理浓度的IL-1β对PDLSCs成骨分化起双重作用。2、低浓度的IL-1β通过激活BMP/Smad信号通路促进PDLSCs的成骨分化;而高浓度的IL-1β通过激活NF-κ B和MAPK信号通路抑制BMP/Smad通路的表达从而抑制PDLSCs的成骨分化。3、NF-κ B、MAPK和BMP/Smad信号通路之间相互作用共同调控PDLSCs的成骨分化。4、当PDLSCs在成骨分化受抑制的条件下,其促进巨噬细胞的趋化性。综上所述,本研究不仅探讨了微环境对间充质干细胞的调控作用,而且进一步阐明相关信号通路NF-κ B、MAPK和BMP/Smad之间相互作用关系和调控机制,有助于明确炎症微环境对组织特异性间充质干细胞成骨分化影响的相关机制。
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