鸟类仍保留牙齿发生定位的分子机制

众所周知现代鸟类不长牙齿,而其侏罗纪和白垩纪的祖先则长有牙齿,然而,在发育中鸡胚口腔中却残留着牙齿发生的原基,在形态上与哺乳动物臼牙牙原基极为相似,现代鸟类的胚胎组织是否具有牙齿发育的潜能,目前已有不少研究者对这一问题进行了探讨,Kollar和Fisher等人将鸡胚胎下颌靠近口腔面的上皮与小鼠的牙间充质进行组织重组实验,并植入小鼠眼球中作intraocular grafting培养,他们的实验结果表明重组后的组织块可以发育形成牙齿的结构,包括形成成釉细胞（ameloblast),并能分泌釉质,Kollar等认为在进化进程中鸟类牙齿的消失并非由于口腔上皮中有关釉质合成的遗传信息的丢失,而是牙齿发育过程中的组织之间所必须的相互作用（次级诱导）受阻而造成的。Lemus和Fuenzalida等人的实验结果进一步证实了这一结论。他们用鹌鹑胚胎躯体的上皮组织与蜥蚁或兔子的牙间充质重组后,用鸡胚绒毛进行培养,得到了发育很好的牙齿结构,发现鹌鹑的上皮细胞也可以分形成釉质细胞,并分泌牙釉质,Cummings将鹌鹑胚胎的牙上皮组织与小鼠胚胎的牙间充质组织重组后也得到类似的结果。根据小白鼠牙齿发育中已知的调控分子信号通路,我们曾对鸟类不长牙齿的分子机制进行了研究,我们的研究发现鸟类牙组织仍保留与哺乳动物早期牙齿发生相类似的信号通路,能表达相关的基因并产生相应的信号分子,鸟类牙齿发育停滞在牙原基时期的可能原因是Bmp4不在预定牙上皮组织中表达,导致发育信号的传递受阻,因此,鸟类胚胎的牙原基组织是一个很好的实验模型,用于研究上皮与间充质组织之间的相互作用,导致器官发育的分子机制。在本研究中,我们又进一步对鸡胚发育中与牙原基定位的有关分子信号通路进行了研究,研究证实了,与小白鼠的发育相似,在鸡胚发育中,在任何可见的牙齿发生了形态变化出现之前,Pax9作为预定牙间充质的标记基因（Fig.1),利用体外器官培养,组织重组和原位杂交等方法,证实了Pax9在下颚间充质中的定位表达是由其上方上皮中的两种信号分子所决定（Fig.2),其中FGF8诱导Pax9的表达（Fig.3).而BMP4则抑制该表达（Fig.4)。通过这两种信号之间的诘抗作用决定了间充质中Pax9的表达部位,亦即牙原基的发生部位,因此,与小白鼠相似,在鸟类中牙原基的发生部位是由两类具有诘抗作用的信号分子所决定的,本研究结果进一步证实了在鸟类胚胎发育过程中仍保留与牙齿发育有关的早期信号通路。     

鸟类仍保留牙齿发生定位的分子机制(英文)

众所周知现代鸟类不长牙齿,而其侏罗纪和白垩纪的祖先则长有牙齿。然而,在发育中鸡胚口腔中却残留着牙齿发生的原基,在形态上与哺乳动物臼牙牙原基极为相似。现代鸟类的胚胎组织是否具有牙齿发育的潜能,目前已有不少研究者对这一问题进行了探讨。Kollar和Fisher 等人将鸡胚胎下颌靠近口腔面的上皮与小鼠的牙间充质进行组织重组实验,并植入小鼠眼球中作intraocular grafting培养。他们的实验结果表明重组后的组织块可以发育形成牙齿的结构,包括形成成釉细胞(ameloblast),并能分泌釉质。Kollar等认为在进化过程中鸟类牙齿的消失并非由于口腔上皮中有关釉质合成的遗传信息的丢失,而是牙齿发育过程中的组织之间所必须的相互作用(次级诱导)受阻而造成的。Lemus和Fuenzalida等人的实验结果进一步证实了这一结论。他们用鹌鹑胚胎躯体的上皮组织与蜥蚁或兔子的牙间充质重组后,用鸡胚绒毛膜法进行培养,得到了发育很好的牙齿结构。发现鹌鹑的上皮细胞也可以分化形成釉质细胞,并分泌牙釉质。Cummings 将鹌鹑胚胎的牙上皮组织与小鼠胚胎的牙间充质组织重组后也得到类似的结果。根据小白鼠牙齿发育中已知的调控分子信号通路,我们曾对鸟类不长牙齿的分子机制进行了研究。我们的研究发现鸟类牙胚组织仍保留     

经典Wnt信号通路在牙齿发育中的研究新进展

经典Wnt信号通路是参与胚胎及器官发育的四大信号传导途径之一,在牙齿发育中扮演了重要的角色。本文对其中的β-catenin,Left,Ape,Axin2这4个关键因子在牙齿发育中研究的新进展做了简要的概述：β-catenin在间充质中会调控多个信号,影响牙上皮和间充质相互作用;Left会和Tcf家族一道调控上皮细胞命运;Ape能抑制多余牙齿的形成;Axin2在牙晚期发育中影响牙本质的形成。通过这些因子的研究,希望人们能在牙齿再生等生物医学工程上有新的突破。     

经典Wnt 信号通路在牙齿发育中的研究新进展

经典Wnt信号通路是参与胚胎及器官发育的四大信号传导途径之一,在牙齿发育中扮演了重要的角色。本文对其中的β-catenin,Lef1,Apc,Axin2这4个关键因子在牙齿发育中研究的新进展做了简要的概述:β-catenin在间充质中会调控多个信号,影响牙上皮和间充质相互作用;Lef1会和Tcf家族一道调控上皮细胞命运;Apc能抑制多余牙齿的形成;Axin2在牙晚期发育中影响牙本质的形成。通过这些因子的研究,希望人们能在牙齿再生等生物医学工程上有新的突破。     

外胚间充质干细胞在牙组织工程的应用与基因调控

用干细胞构建组织工程化牙齿是近年来口腔医学领域的研究热点,外胚间充质干细胞是目前已知牙源性干细胞的共同前体细胞,细胞的生物学特性和成牙信号分子环境是牙齿发育与再生的核心与关键,并贯穿于牙齿形成的全过程,是研究牙组织工程最具潜力的种子细胞,明确外胚间充质干细胞成牙分化能力及相关表型特征和分化特性,对进一步深入认识牙齿发育与再生机理具有重要作用。     

牙齿发育与BMP信号通路的关系

牙齿的发育过程,包括由胚胎早期预定成牙部位到发育形成完整的牙齿,是一个复杂的连续过程,牙齿的发育过程实际上就是牙源性上皮和颅神经嵴来源的牙源性间充质之间的相互作用的结果.骨形态发生蛋白(BMPs)最初被认为是一种具有高效骨诱导性的蛋白,能够诱导未分化的间充质细胞转化形成软骨以及骨组织,之后的研究证明BMPs在胚胎发育过程中起到至关重要的作用.至今为止经过众多科学家的研究,牙齿发育与BMP信号通路的关系已经研究的相当透彻.     

Shh信号通路在牙早期发育中的研究进展

Sonichedgehog（Shh）信号通路在牙早期发育中起关键作用,Shh通过与其特定的受体Ptc／Smo蛋白复合物相互作用来激活整个信号通路。Shh在牙早期发育过程中的表达具有时间和空间特异性,通过自分泌和旁分泌作用于上皮组织以及周围的间充质,促进细胞增殖、分化,调控牙的形态发生。Shh基因缺失将导致小鼠在帽状期牙形态的严重畸形,牙体变小,牙索缺失。对Shh信号通路在牙早期发育的作用及其与Wnt信号通路、BMP家族、FGF家族和MSX家族之间的相互关系进行综述。     

解离的小鼠牙胚上皮细胞在重聚发育过程仍维持牙齿发育基因的表达

为了解牙胚细胞解离重聚过程的细胞形态和分子机制,将小鼠帽状期牙胚解离细胞重聚,移植到小鼠肾囊膜下培养,组织切片,HE染色,观察再生牙齿的形态发生过程,并用原位杂交的方法进一步检测了与牙上皮发育密切相关的基因在再生牙上皮中的表达情况。结果发现,解离重聚的牙胚细胞在牙齿器官的再生过程重现了正常牙齿的形态发生过程;解离的牙上皮细胞在重聚和再生过程中保持Fgf8、Noggin和Shh等牙上皮发育基因表达。以上结果表明,即便是被解离形成分散状态的牙上皮细胞,在与牙胚间充质细胞重新聚合后,仍保持牙向分化的潜能。该结果为理解牙齿再生的机理提供新的实验数据,对利用干细胞进行牙齿再生的研究有重要的提示意义。     

牙齿生长线——解人类演化及生活历史的新方法

绝大多数哺乳动物的牙齿分为门齿、犬齿、前臼齿和臼齿。从外部观察,牙体由牙冠、牙根及牙颈三部分组成,从牙体的纵剖面可见牙体由牙釉质、牙本质、牙髓和牙根组成。在牙齿表面和内部保留着周期性的发育记录称为牙齿生长线,代表牙齿硬组织分泌的时间间隔,     

恒牙牙根不同发育阶段牙髓中基质金属蛋白酶-8和I型胶原的表达

目的探讨Ⅰ型胶原及MMP-8在牙齿发育不同阶段的表达及作用。方法将人牙根不同发育阶段的牙髓分成三组,即牙根开始发育组、发育中组、根尖孔闭合组。采用SABC法对标本石蜡切片进行Ⅰ型胶原及MMP-8的免疫组化染色。结果Ⅰ型胶原与MMP-8均存在于牙髓中的成牙本质细胞、成纤维细胞、血管壁及细胞外基质中。牙根刚开始发育时染色最强,根尖孔闭合时染色最弱。Ⅰ型胶原与MMP-8的表达呈正相关关系。结论①牙本质和前期牙本质中Ⅰ型胶原主要是由成牙本质细胞分泌的,且随着牙齿发育,分泌胶原能力减弱;②MMP-8参与牙齿成熟过程;③MMP-8参与牙齿发育中Ⅰ型胶原的降解,有维持牙髓中胶原稳定的作用。