人体主要的唾液腺有3对,包括下颌下腺、腮腺和舌下腺,其中65%的唾液由下颌下腺分泌。下颌下腺病变可导致唾液分泌减少、口腔干燥、龋齿、牙周炎等多种口腔疾病,严重影响人们的生活质量。寻找影响下颌下腺发育及稳态平衡的功能蛋白对于下颌下腺相关疾病的再生医学治疗与新药物靶点的开发具有重要意义。ADAMTS（A disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs）家族是一类解整合素基质金属蛋白酶,在人体中共有19个家族成员。ADAMTS家族通过剪切细胞外基质（extracellular matrix,ECM）,在器官发育、形态发生、炎症等多种生理和病理过程中发挥作用。ADAMTS18是一种孤儿金属蛋白酶,底物及生物学功能尚不明确。为了研究ADAMTS18的生物学功能,我们课题组建立了C57BL/6/129Sv品系的Adamts18基因敲除小鼠(Adamts18-/-)模型。包括我们课题组在内的一些国内外研究团队发现ADAMTS18在分支类器官（如肺、肾、乳腺）早期形态学发生中起至关重要的作用。我们发现,在胚胎早期气道发育过程中,ADAMTS18可通过调节细胞外微纤维的重塑,调节气道上皮分支。小鼠下颌下腺的发育需要经历典型的分支形成过程。下颌下腺是研究上皮分支最常用的模式器官。但ADAMTS18在下颌下腺发育中的作用国际上尚未见报道。此外,在前期的表型研究中,我们发现Adamts18-/-小鼠在4月龄时,有一半小鼠出现单侧或双侧下颌下腺的萎缩和纤维化。这些结果提示,ADAMTS18在下颌下腺发育及纤维化过程中可能发挥重要作用。本研究利用Adamts18-/-小鼠,通过以下实验方法,探究ADAMTS18在下颌下腺发育和病理中的作用。1)通过荧光定量PCR和原位杂交检测Adamts18m RNA在小鼠下颌下腺中的时间和空间表达。2)通过体外培养胚胎下颌下腺观察下颌下腺的分支形态。3)通过荧光定量PCR和免疫荧光等方法检测胚胎下颌下腺中与分支相关分子的表达。4)通过免疫组化、蛋白免疫印迹、夹心ELISA、AB-PAS染色、Masson染色等方法检测下颌下腺的结构和功能。5)通过免疫组化、夹心ELISA的方法检测下颌下腺中的细胞因子和炎性细胞,探究Adamts18调控纤维化的分子机制。实验结果显示:1)原位杂交和q RT-PCR的结果表明,Adamts18 m RNA在下颌下腺发育的前蕾状期（prebud,E11.5-E12.5）和假腺管期（pseudoglandular,E13.5-E15.5）的上皮细胞大量表达,在E13.5-E14.5的表达达到高峰。在E15.5之后Adamts18 m RNA的表达逐渐下降,到出生后8周到7个月持续低表达。2)E13.5的下颌下腺在体外培养48小时后,Adamts18-/-小鼠下颌下腺的分支数目显著低于野生对照小鼠下颌下腺的分支数。HE染色结果显示假腺管期的Adamts18-/-小鼠下颌下腺上皮凹陷形成的裂缝（cleft）减少,从而引起分支数减少。3)在E13.5-E15.5的下颌下腺中,与分支有关的分子包括Fn1,Lama1,Lama5,Lamb1,Cdh1等在转录水平上在两种基因型小鼠的下颌下腺中未见明显差异。4)免疫荧光结果显示,在E13.5的野生下颌下腺中,细胞外基质Fibronectin、Laminin和黏附分子E-cadherin在分支形成过程中的cleft处累积,但是Adamts18-/-下颌下腺中未发现cleft形成,Fibronectin,Laminin和E-cadherin不在cleft处累积。5)免疫组化、WB和q RT-PCR结果显示腺泡细胞的标志分子水通道蛋白5（AQP5）和导管细胞的标志分子细胞角蛋白7（KRT7）的分布和表达在2周的野生和Adamts18-/-下颌下腺中未见显著差异,ELISA和AB-PAS染色结果显示2周和5周的Adamts18-/-下颌下腺腺泡和颗粒曲小管的分泌功能与野生下颌下腺未见显著差异。6)Masson染色、免疫组化和WB的结果显示,8周时Adamts18-/-下颌下腺出现了轻微的纤维化和CD11b+单核细胞和巨噬细胞浸润。在8月龄时,Adamts18-/-下颌下腺细胞外基质沉积,导管扩张,腺泡结构破坏,下颌下腺纤维化更加严重。7)免疫组化和ELISA的结果显示,成年Adamts18-/-小鼠下颌下腺中细胞外基质fibronectin和laminin的表达增多,促纤维化细胞因子TGF-β1,IL-6和IL-33水平升高,CD4+T细胞和CD11b+单核细胞和巨噬细胞浸润增多,Ig G产生增多,与慢性硬化性下颌下腺炎的症状相似。8)免疫组化和WB的结果显示,8月龄的Adamts18-/-小鼠下颌下腺中激活的肌成纤维细胞增多。综上所述,ADAMTS18由下颌下腺的上皮细胞产生,在发育早期高表达,在出生后表达逐渐降低,到成年后有较低的表达。在胚胎时期下颌下腺分支形成的过程中,ADAMTS18通过影响上皮细胞形成cleft,影响上皮的分支。在成年之后,Adamts18缺失导致laminin等细胞外基质分子的重塑,诱导自身免疫反应和炎症的发生,激活肌成纤维细胞,从而造成下颌下腺的纤维化。本研究表明ADAMTS18调节胚胎下颌下腺的分支形成,并且通过调节成年下颌下腺的局部炎症、自身免疫反应和肌成纤维细胞的激活,防止下颌下腺的自发性纤维化。