重组人硬化蛋白对人牙骨质细胞谱系增殖与迁移的调控作用及其在牙周组织再生中的意义

本研究针对牙周炎导致的牙骨质和牙周韧带(PDL)不可逆损伤问题，探讨了硬化蛋白(sclerostin)对牙骨质细胞(HCEM)和牙周韧带细胞(HPL)的调控机制。通过免疫化学染色、IncuCyte? S3活细胞分析等技术发现，100 ng/mL重组人硬化蛋白可显著抑制细胞增殖与迁移并促进caspase-3/7介导的凋亡，但未影响牙骨质特异性标志物CEMP-1表达。该研究首次揭示硬化蛋白通过调控细胞动力学影响牙周组织再生，为靶向治疗提供新思路。

　　

牙周炎作为全球近半数成年人面临的健康威胁，其核心病理特征是牙骨质、牙周韧带(PDL)和牙槽骨的进行性破坏。尽管现有治疗能控制炎症，但如何促进功能性牙周组织再生仍是临床难题。在这一背景下，硬化蛋白(sclerostin)——一种已知的骨代谢调控因子，其在牙周组织修复中的作用机制尚属空白。来自日本广岛大学的研究团队在《Archives of Oral Biology》发表的研究，首次系统揭示了硬化蛋白对牙骨质细胞(HCEM)和牙周韧带细胞(HPL)的精确调控网络。

研究采用免疫化学染色确认硬化蛋白在HCEM和HPL细胞膜上的特异性定位后，通过5-溴-2-脱氧尿苷(BrdU)酶联免疫吸附试验、IncuCyte^? S3活细胞动态分析平台等关键技术，结合caspase-3/7凋亡检测和定量伤口愈合实验，系统评估了100 ng/mL重组人硬化蛋白(rhSCL)的生物学效应。所有实验均使用经伦理委员会批准的永生化HCEM和HPL细胞系。

Expression of sclerostin in HCEM and HPL cells using immunocytochemistry
免疫荧光证实硬化蛋白在两种细胞的质膜特异性分布，暗示其可能通过膜受体介导信号传导。

BrdU immunoassay
硬化蛋白处理组BrdU掺入率显著降低，提示DNA合成受阻，其中HPL细胞抑制率达38.2%，高于HCEM细胞的29.7%。

Quantification of the Live Cell Number
IncuCyte^? S3动态监测显示，rhSCL处理72小时后HCEM细胞数量较对照组减少42%，且细胞集落形成能力明显减弱。

Migration and apoptosis analysis
划痕实验显示细胞迁移速率下降56%，同时caspase-3/7活性增加3.1倍，表明硬化蛋白通过双重机制——抑制运动能力和促进程序性死亡影响组织修复。

CEMP-1 expression
Western blot和PCR分析意外发现，尽管细胞功能受抑，牙骨质特异性标记物CEMP-1的转录和翻译水平均无显著变化，提示硬化蛋白可能作用于非CEMP-1依赖通路。

这项研究首次阐明硬化蛋白作为牙周组织再生的负调控因子，其抑制效应呈现剂量依赖性特征。值得注意的是，虽然硬化蛋白显著抑制细胞增殖和迁移，但CEMP-1表达的稳定性暗示牙骨质基质沉积可能独立于细胞动力学变化。这一发现为理解牙周炎微环境中硬组织形成与软组织修复的失衡机制提供了新视角。从转化医学角度看，针对硬化蛋白-Wnt信号通路的时空特异性调控，可能成为未来牙周再生治疗的新靶点。研究同时提示，在应用抗硬化蛋白抗体治疗骨质疏松时，需评估其对牙周组织修复的潜在影响。

论文通讯作者Kotaro Tanimoto团队特别指出，后续研究将聚焦硬化蛋白与PDL干细胞干性维持的关系。该工作获得日本科学技术振兴机构(JST SPRING)和日本学术振兴会(JSPS)的联合资助，所有作者均声明无利益冲突。