背景:牙齿的发育是由外胚层来源的上皮细胞和神经嵴来源的间充质细胞相互作用实现的。大量的信号通路及相关的信号分子参与调控牙齿发育的过程,比如骨形态发生蛋白分子(bone morphogenetic proteins,BMPs)。在目前已分离出来的14种骨形态发生蛋白中,骨形态发生蛋9(BMP9),也称为生长转化因子2(growth and development 2,GDF2)是诱导间充质干细胞成骨分化能力最强的一种BMP分子,但BMP9在牙齿发育过程中的作用尚不清楚。目的:本实验的目的是探究BMP9信号在牙齿发育过程中的作用并初步探讨BMP9影响牙齿发育的可能机制。方法:本实验第一部分通过免疫组化染色研究BMP9在小鼠牙胚中的表达模式。第二部分实验利用已成功构建的BMP9基因敲除小鼠模型通过大体观察、micro-CT、三维重建分析以及组织学分析研究BMP9对牙-牙槽骨发育的影响。最后在体外实验中,利用沉默表达和过表达BMP9的腺病毒感染小鼠根尖牙乳头干细胞后进行ALP染色、ALP活性分型和qPCR来观察对其成骨、成牙分化能力的影响。结果:实验第一部分,通过对不同发育阶段的小鼠磨牙牙胚进行免疫组化染色,我们发现BMP9在牙冠和牙根发育时期的成牙本质细胞,成釉细胞,牙髓细胞,牙槽骨的成骨细胞中均有表达。实验第二部分,通过大体形态研究发现BMP9基因敲除小鼠的牙齿比对照组野生型小鼠更易磨损,且牙根较短。通过micro-CT、三维重建和组织学分析发现与野生型小鼠相比,BMP9基因敲除小鼠第一磨牙的牙根短,牙本质壁薄,根管和根尖孔粗大,这些现象与人类遗传性疾病--Ⅲ型牙本质发育不全相似。此外,BMP9基因敲除小鼠牙槽嵴变低,牙槽骨骨密度降低,骨体积分数减小。体外实验证明沉默表达BMP9可以抑制牙源性干细胞的成骨分化标志物ALP和成牙分化标志物牙本质涎磷蛋白(Dspp)、牙本质基质蛋白1(Dmp1)的表达,而过表达BMP9则会促进ALP、Dspp和Dmp1的表达。结论:BMP9可能在牙齿-牙槽骨复合体的发育中有重要作用,但其具体机制还需进一步研究。