CTA-384D8.35/ZNF600通路对丁酸诱导牙龈上皮细胞衰老的调控机制研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
81901005
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
21.0万
负责人：
刘俊超
依托单位：
中国医科大学
学科分类：
H1504.牙周及口腔黏膜疾病
结题年份：
2022
批准年份：
2019
项目状态：
已结题
起止时间：
2020-01-01 至2022-12-31

项目参与者：
--
关键词：
牙龈上皮细胞细胞衰老丁酸牙周炎

项目摘要

Periodontitis is a chronic infectious disease of periodontal support tissue caused by plaque microorganisms. In recent years, the butyric acid (Ba) , a metabolite produced by anaerobic periodontal pathogens, cause wide attention. This study is to establish a model of gingival epithelial cells infected with butyric acid to detect whether CTA-384D8.35 directly acts on the promoter ZNF600 protein, enhance the transcriptional regulation of ZNF600 on NDRG2 and TNFAIP2, and activate the cycle block pathway NDRG2/skp2/p21 and p27, and TNFAIP2/SASP (IL-6, IL-8, CXCL10) inflammatory pathways, promote cell senescence, destroy periodontal tissue, and aggravate periodontal tissue inflammation. Therefore, we hope that through this study, we could find a new cell senescence pathway associated with periodontitis, which could improve or reverse cell aging to reduce or prevent the destruction of periodontal tissues, providing strong evidence and new targets for clinical treatment of periodontitis.

牙周炎是由牙菌斑微生物引起的牙周支持组织慢性感染性疾病，近年来，牙周致病菌通过无氧酵解产生的代谢产物——丁酸（butyric acid, Ba）的致病性，引起了学者们的广泛关注。本研究拟建立丁酸感染牙龈上皮细胞模型，检测CTA-384D8.35是否直接作用于启动子ZNF600蛋白，增强ZNF600对NDRG2和TNFAIP2的基因转录调控，从而启动NDRG2/skp2/p21和p27细胞周期阻滞通路，及TNFAIP2/SASP(IL-6，IL-8，CXCL10)炎症通路，从而促进细胞衰老，破坏牙周组织，加重牙周组织炎症。因此，我们希望通过本研究发现与牙周炎相关的细胞衰老新通路，从而改善或逆转细胞衰老来减轻或阻止牙周组织的破坏，为牙周炎临床治疗提供有力的证据和新的靶点。

结项摘要

牙周炎是由牙菌斑微生物引起的牙周支持组织炎症性、破坏性疾病，牙周炎和全身疾病的发展密切相关。近年来牙周致病菌的代谢产物——丁酸引起了学者们的广泛关注。研究发现，牙周炎患者龈沟液中丁酸浓度显著高于健康组，并且丁酸浓度与牙周炎的严重程度呈正相关。前期研究结果表明，丁酸刺激后上皮细胞增殖抑制，CTA-384D8.35表达升高。为阐明丁酸的致病机制，课题组建立不同浓度丁酸感染牙龈上皮细胞模型，丁酸感染后可以引起细胞形态显著变化，细胞间连接消失，光学显微镜发现β-半乳糖苷酶染色阳性细胞。基因测序结果发现，细胞衰老通路19个基因差异表达。丁酸感染牙龈上皮细后 ZNF600、p21、NDRG2表达升高，skp2表达降低，细胞周期显著抑制。同时，TNFAIP2、IL-6、IL-8细胞衰老相关分泌表型增加，细胞炎症反应加重。课题组成功构建丁酸刺激破坏大鼠牙周组织模型，丁酸刺激后SD大鼠牙龈组织上皮完整性破坏，细胞核间距增宽，细胞连接破坏，细胞质内细胞器出现空泡性变。HE染色发现，丁酸刺激组，大鼠牙龈上皮丁突增多提示，上皮层形态和功可能发生显著变化。进一步免疫组化实验发现大鼠牙龈上皮组织中NDRG2、p21、CXCL10表达升高，skp2表达降低。丁酸在口腔中的作用不仅局限于牙周炎患者，在口腔癌患者唾液中，丁酸含量也显著升高。课题组研究发现丁酸刺激显著增强口腔癌细胞迁移和侵袭能力，细胞间质生物标记物Vimentin 和SNAI1表达升高，细胞膜上皮生物标记物E-Cadherin表达降低，E-cadherin向细胞质易位，导致细胞间连接减弱。同时，丁酸显著提高与炎症反应密切相关的MMP1/2/9/13的表达水平。因此，本课题通过研究牙周致病菌代谢产物丁酸对牙周组织及口腔癌细胞的致病机制，为我们更好的理解牙周炎的致病机制和牙周炎与口腔鳞癌的相关性提供新的理论依据。