整合素α6β4/α3β1介导laminin α3基因涂层在种植体-牙龈生物学封闭形成中的作用及机制研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    81701021
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    张晶
  • 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：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

A good biological sealing between the soft tissue and the implant could prevent oral bacteria and their products from penetrating the body and minimize the risk of peri-implantitis. Laminin332 is an important component of the internal basal lamina, and the junctional epithelial cells interact with the LG domain of the α3 chain of laminin332 via integrins α3β1 and α6β4, which is crucial for mediating cell behaviors and the formation of hemidesmosomes (HDs). However, the mechanism of laminin α3 mediating the integration of HDs in the formation of biological sealing between implant and gingival epithelium is rarely known. In this study, different models of gene transduction will be established to screen out the functioned domain of laminin α3, which is termed as LGn. Through the construction of the overexpression and interference adenovirus vectors immobilized on a multilayer coating on the titanium surface, the effect and mechanism of lamininα3 LGn mediating HDs in the formation of biological sealing between implant and gingival epithelium will be investigated. The study provide a new idea and experimental evidences for the research on the interface of implant and soft tissues.
Laminin332在种植体-牙龈生物学封闭形成中发挥重要作用，然而关于laminin332如何与整合素α6β4/α3β1相互作用促进种植体-牙龈结合界面半桥粒形成的具体机制尚不清楚。目前laminin332 α3 链羧基端LG区被认为是整合素α6β4 和α3β1 识别与结合的靶点，而且LG区对于保证laminin332 的生物活性以及促进半桥粒的形成及成熟都是必须的。基于整合素α6β4/α3β1介导laminin α3在半桥粒形成中的重要作用，本项目拟通过构建不同的基因转染模型，明确laminin α3在半桥粒形成中的功能区域LGn及其与整合素α6β4 /α3β1的作用机制；并通过在纯钛种植体表面原位基因转染体系的构建，进一步探讨LGn基因涂层在种植体-牙龈生物学封闭形成中的作用及机制。本课题为种植体周围上皮附着形成机制和改善种植体-牙龈生物学封闭方面的研究提供了新的思路以及实验依据。

结项摘要

种植体-牙龈上皮结合界面作为生物屏障在抵御病原体入侵中极为重要。与天然牙-结合上皮界面相似，种植体周围上皮主要依靠内基板和半桥粒附着在种植体表面。然而，种植体与牙龈的结合较为薄弱，上皮的附着仅局限在根方1/3。内基板中的重要组份为laminin 332，其中的α3链在细胞行为的调控以及半桥粒的形成中起重要作用。本研究通过构建载LAMA3以及各功能片段的腺病毒载体，利用体内、体外实验进行生物学评价，探讨其在种植体周围上皮附着形成中的作用及机制。. 本研究中首先利用层层自组装技术在纯钛表面制备由壳聚糖（CS）、透明质酸(HA)和IV型胶原(COL)组装的生物涂层。利用抗原-抗体的特异性结合将载LAMA3重组腺病毒固定在CS/(HA/COL)5涂层上，从而实现纯钛表面LAMA3基因原位转染体系的构建。通过体内实验，利用免疫组织形态学、透射电镜观察和辣根过氧化物酶（HRP）浸润性检测等研究纯钛表面载LAMA3涂层在种植体-牙龈生物学封闭形成中的作用。结果表明该涂层在创伤早期可以有效提高种植体周围上皮laminin α3的表达，加快种植体周围上皮的形成，促进种植体-牙龈结合界面半桥粒的整合，相比于光滑表面种植体组可以明显减少HRP在种植体周围牙龈组织中的浸润。. 本研究还构建了不同的过表达模型（Ad-LAMA3,Ad-LG1-5,Ad-LG1-3和Ad-LG45）,通过条件优化实验，表明MOI=200时细胞转染率可达50%以上，同时对细胞活性不会产生不良影响。通过蛋白水平的检测和透射电镜的形态学观察，结果相比于Ad-LG1-3、Ad-LG45的转染组，Ad-LAMA3、Ad-LG1-5在提高laminin a3以及半桥粒相关蛋白（plectin，bp180）的表达水平上表现较为明显。这提示我们，载入目的基因的完整性，对于相关蛋白在表达水平上的影响较大。. 此外，通过构建大鼠上颌第一磨牙颊侧结合上皮损伤模型，评价比较Saline组、Ad-GFP组、Ad-LAMA3组在结合上皮损伤后2d、7d、14d牙周再附着的情况以及结合上皮生物学封闭效果。体内实验结果表明，LAMA3过表达腺病毒可以有效提高结合上皮细胞内LAMA3和BP180的表达，同时促进牙齿-结合上皮界面半桥粒的表达，改善了结合上皮再附着后的生物学封闭效果。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Surfce Functionalized via AdLAMA3 Multilayer Coating for Re-epithelization Around Titanium Implants
通过 AdLAMA3 多层涂层进行表面功能化，用于钛植入物周围的上皮再生
  • DOI：
    10.3389/fbioe.2020.00624
  • 发表时间：
    2020-06
  • 期刊：
    Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Zhang Jing;Li Yongzheng;Li Jialu;Shi Yuan;Hu Jinxing;Yang Guoli
  • 通讯作者：
    Yang Guoli
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：
    2020-09-11
  • 期刊：
    MOLECULAR THERAPY-METHODS & CLINICAL DEVELOPMENT
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Li, Yongzheng;Zhang, Jing;Yang, Guoli
  • 通讯作者：
    Yang, Guoli

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    10.11847/zgggws1118573
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中国公共卫生
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  • 作者：
    袁丽伟;张晶;冯宏娟;王晶;邱服斌
  • 通讯作者：
    邱服斌

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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

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          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]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
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