牙表皮来源的Wnt配体对牙齿分化的影响

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不同的Wnt配体在牙齿发育过程中的上皮以及间充质具有不同的时空表达,然而,这些差异表达的Wnt配体在牙齿发育中的作用在之前的研究中并不明确。Wntless(Wls)功能的缺失会导致Wnt配体无法运输到细胞外,因而Wls的条件性敲除小鼠近年来已经成为研究Wnt配体功能的重要工具。在牙齿发育过程中,Shh特异性的在牙源性上皮特异性表达,为了研究在牙齿上皮特异性表达的Wnt配体的功能,在本研究中,我们使用Shh-Cre来敲除牙齿上皮表达的Wls来进行研究。我们发现,使用Shh-Cre对Wls进行条件性敲除WlsShh-Cre会导致牙齿分化缺陷,具体表现在成釉细胞和成牙本质细胞的极性缺失,并缺乏分化标志物(Dspp,Osterxi,Decorin,Colla1)的表达,同时伴随着牙本质含量的显著降低。我们进一步使用Wnt信号通路的报告基因小鼠BAT-GAL小鼠来研究Wls敲除对经典Wnt信号通路的影响,发现在E16.5 WlsShh-Cre小鼠牙齿中,Wnt信号通路活性在第二釉结明显下调,此外Wnt信号通路的靶基因Lef1,Axin2和Dkk1的表达显著下调。以上结果就提示,WlsShh-Cre突变牙齿中的经典的wnt信号通路活性下调。此外,我们发现Shh信号通路分子Shh,Ptc 和Gli1在E16.5的牙齿中的表达也显著下调。我们还发现,在E16.5天,Wls突变牙齿的上皮和间充质中细胞增殖发生异常;然而细胞凋亡并没有受到影响。通过染色质免疫沉淀实验我们发现成牙本质细胞分化的关键标志物Decorin和Colla1在牙齿发育过程中是Wnt信号通路的靶基因,它们在WlsShh-Cre牙齿中下调。此外,体外组织培养实验也发现,经使用LiCl诱导Wnt信号通路活性可以导致Decorin和Colla1的表达在Wls突变牙齿中显著增加。综上所述,我们的研究结果表明,牙表皮来源的Wnt配体对牙齿分化有重要的调控作用。
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