血小板衍生生长因子-BB通过Akt/Girdin信号通路调控人下颌骨骨髓间充质干细胞迁移的机制研究

【字体: 时间:2025年04月22日 来源: Archives of Oral Biology 2.2

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  本研究针对牙周炎导致的牙槽骨再生受限问题,探讨了血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)对人下颌骨骨髓间充质干细胞(MBMSCs)生物学活性的调控机制。通过WST-1增殖实验、碱性磷酸酶活性检测、Transwell迁移实验及免疫荧光等技术,首次揭示PDGF-BB通过激活Akt/Girdin信号通路显著促进MBMSCs迁移,但对其增殖和成骨分化无显著影响。该发现为PDGF-BB诱导牙周组织再生的分子机制提供了新见解,对优化牙周再生治疗策略具有重要临床意义。

  

牙周炎作为慢性炎症性疾病,常导致牙槽骨、牙周韧带等支持结构的不可逆损伤,传统再生疗法效果有限。近年来,生长因子疗法成为研究热点,其中血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)在动物实验中展现出促进牙周再生的潜力,但其对人下颌骨骨髓间充质干细胞(MBMSCs)的作用机制尚不明确。MBMSCs因其独特的组织特异性(如低成脂倾向和差异化的活性氧产生模式),可能对PDGF-BB产生不同于其他来源间充质干细胞的响应。为此,Kagoshima University的研究团队在《Archives of Oral Biology》发表论文,系统解析了PDGF-BB对MBMSCs生物学行为的调控机制。

研究采用WST-1法检测细胞增殖、碱性磷酸酶(ALP)活性及矿化实验评估成骨分化、划痕实验和Transwell分析迁移能力,结合免疫荧光观察细胞骨架重组,并通过Western blotting检测Akt/Girdin信号通路。样本来源于3例50-80岁下颌磨牙缺失患者的骨髓穿刺标本。

MBMSC collection
研究从种植体手术中获取患者下颌骨骨髓样本,经体外培养证实MBMSCs具有典型间充质干细胞特性。

Cell proliferative activity
PDGF-BB(20 ng/mL)处理24-72小时后,WST-1检测显示其对MBMSCs增殖无显著影响。

Osteogenic differentiation potential
ALP活性和茜素红染色表明,PDGF-BB未改变MBMSCs的成骨分化能力。

Migration ability
划痕实验和Transwell结果显示PDGF-BB显著提升迁移率(p<0.05),免疫荧光显示其促进F-actin纤维形成和桩蛋白(paxillin)在细胞前缘的定位。

Intracellular signaling
Western blotting证实PDGF-BB激活Akt磷酸化,抑制剂实验表明Akt阻断可抑制迁移。进一步发现PDGF-BB诱导Girdin磷酸化,且该过程依赖Akt信号。

Discussion
研究首次阐明PDGF-BB通过Akt/Girdin轴特异性调控MBMSCs迁移的分子机制,解释了其在牙槽骨再生中的选择性作用。这一发现为优化基于PDGF-BB的牙周再生疗法提供了理论依据:临床应用中可针对性增强MBMSCs的趋化能力,而无需担忧其对成骨分化的干扰。研究同时提示,MBMSCs的组织特异性响应可能源于下颌骨微环境的独特调控网络,未来需进一步探索其与牙周其他细胞(如LepR+基质细胞)的协同作用机制。

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