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前人研究发现,sFrp3和Wnt-5a在牙乳头间充质中强烈表达,并且用外源性的sFRP3蛋白抑制Wnt信号可使磨牙的发育受到明显的影响,只能形成尺寸很小的牙齿。这些结果都揭示了sFrp3这-wnt信号通路的拮抗物在小鼠牙齿发育过程中起着重要作用。
本实验研究通过RNA干扰降低sFrp3在小鼠牙胚中的表达来研究其对小鼠早期牙齿发育的影响,以期更深入的了解Wnt信号在牙间充质诱导牙齿发育能力中所起的作用。主要研究包括:利用前人构建的sFrp3的RNAi慢病毒载体(HIV-1)通过三质粒表达转染系统生产慢病毒(LV-shsFrp3),慢病毒分别感染E11.5磨牙牙胚后和E13.5磨牙间充质的成牙分析。
实验结果表明,慢病毒感染E11.5磨牙牙胚后体内培养2天后,实验组的牙胚发育到了蕾状晚期,对照组则处于蕾状早期;4天后,实验组的牙胚发育到了帽状晚期,对照组则处于帽状早期;7天后,二者均具有完整的牙齿结构,但实验组牙本质已成形,而对照组牙本质则尚未出现;8天后,牙胚继续发育,但实验组成釉质细胞和成牙本质细胞均比对照组发育的密集、成熟。由此可见,感染LV-shsFrp3的E11.5的早期牙齿的发育比对照组的牙齿发育快2-3天。慢病毒感染E11.5磨牙牙胚后体外培养实验也表明实验组牙胚发育比对照组快。感染LV-shsFrp3的E13.5重组牙胚(E13.5牙间充质+E10.5牙上皮)成牙率为50%,比对照组的33%高,但牙齿形态和大小并没有什么差别。
抑制小鼠sFrp3的表达会促进牙齿发育加快的原因可能是抑制了sFrp3的表达就在一定程度上加强了Wnt的经典通路和Wnt的平行细胞极性通路,使得牙齿发育加快。由此我们可以得出,Wnt信号系统在早期牙齿发育中起着重要作用。