ECM膜片介导Ln332-Integrin-FAK信号轴在种植体牙龈生物学封闭形成中的作用及机制

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基本信息

  • 批准号：
    81801026
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    王莹
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    H1508.口腔颅颌面组织生物力学和生物材料
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Peri-implantitis is one of the major reasons for implant failure. Studies have shown that the biological sealing of implants is weaker than that of natural teeth, mainly due to that HDs mainly form in the apical portion of the implant-gingival interface. Our achieved work has proved that the overexpression of LAMA3 can accelerate the secretion of Ln332 , which is conducive to the formation of HDs and improves biological sealing . Therefore, we propose a hypothesis that the combination of Ln332 and the extracellular domain of Integrin induces the formation of HDs and activates the intracellular domain of Integrin to phosphorylate FAK (Ln332-Integrin-FAK), promoting the formation of biological sealing in implants. On the basis of this concept, an emerging tissue engineering material, ECM sheet, was chosen as carrier. We will introduce LAMA3 gene into three kinds of stem cells by adenovirus, and prepare Ln332-rich ECM sheet on the surface of implants. Then evaluations of in vitro and in vivo experiments will be taken to explore the effect of Ln332-Integrin-FAK signal axis on the biological sealing of ECM sheet modified implant-gingival interface and underlying regulatory mechanisms. This study can provide a new experimental basis for the formation of implant-gingival biological sealing and a new therapeutic method for the promotion of gingival cuff formation in clinical practice.
研究表明种植体牙龈生物学封闭较天然牙薄弱，主要原因是附着结构半桥粒(HDs)在种植体牙龈界面的上2/3较缺乏。我们最新研究发现LAMA3过表达可促进细胞分泌Ln332及HDs在种植体牙龈界面形成，改善种植体牙龈生物学封闭。由此本项目提出假设:Ln332与Integrin的胞外段结合诱导HDs形成并激活Integrin胞内段使FAK磷酸化(Ln332-Integrin-FAK)，促进种植体牙龈生物学封闭形成。为验证该设想，我们选用新兴组织工程学材料ECM膜片为载体，通过腺病毒将LAMA3基因导入3种干细胞中，在种植体表面制备富含Ln332的ECM膜片，通过体内外实验探讨不同来源的富含Ln332的ECM膜片介导Ln332-Integrin-FAK信号轴在种植体牙龈生物学封闭形成中的作用及调控机制，为更深入地认识种植体牙龈生物学封闭形成机理提供实验基础，也为临床上促进种植体袖口形成提供新思路。

结项摘要

研究表明种植体周牙龈生物学封闭较天然牙周薄弱，主要原因是附着结构半桥粒在种植体牙龈界面的上2/3较缺乏。本项目通过构建钛片表面牙龈间充质干细胞膜片，与牙龈上皮细胞共培养并通过早期粘附、免疫荧光、RT-qPCR、western blot、透射电镜等实验方法检测半桥粒相关基因、蛋白的变化；通过高通量测序技术对共培养后的差异基因进行富集分析。结果发现牙龈间充质干细胞膜片可以显著提高牙龈上皮细胞的粘附数量和形态的铺展；免疫荧光、RT-qPCR、western blot结果显示牙龈上皮细胞半桥粒相关基因、蛋白的表达增强，差异具有统计学意义；透射电镜结果表明膜片组可以观察到成熟的半桥粒结构。转录组测序结果富集分析发现PI3K-AKT信号通路具有统计学差异，加入通路抑制剂后发现半桥粒相关蛋白显著下调。本项目为种植体周牙龈生物学封闭的形成提供了新的治疗思路和靶点。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Adenovirus-Mediated LAMA3 Transduction Enhances Hemidesmosome Formation and Periodontal Reattachment during Wound Healing
腺病毒介导的 LAMA3 转导增强伤口愈合过程中半桥粒的形成和牙周再附着
  • DOI：
    10.1016/j.omtm.2020.06.001
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Molecular Therapy-Methods & Clinical Development
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Yongzheng Li;Jing Zhang;Zhenxuan Cheng;Ying Wang;Tingben Huang;Kaichen Lai;Xue Du;Zhiwei Jiang;Guoli Yang
  • 通讯作者：
    Guoli Yang
HOXA10 inhibit the osteogenic differentiation of periodontal ligament stem cells by regulating beta-catenin localization and DKK1 expression
HOXA10通过调节β-catenin定位和DKK1表达抑制牙周膜干细胞成骨分化
  • DOI：
    10.1080/03008207.2020.1756271
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Connective Tissue Research
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Wang Chengze;Li Yongzheng;Yu Ke;Jiang Zhiwei;Wang Ying;Yang Guoli
  • 通讯作者：
    Yang Guoli
Activation of Nell-1 in BMSC Sheet Promotes Implant Osseointegration Through Regulating Runx2/Osterix Axis
BMSC 片中 Nell-1 的激活通过调节 Runx2/Osterix 轴促进种植体骨整合
  • DOI：
    10.3389/fcell.2020.00868
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Front Cell Dev Biol
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Lai K;Xi Y;Du X;Jiang Z;Li Y;Huang T;Miao X;Wang H;Wang Y;Yang G
  • 通讯作者：
    Yang G

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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