METTL3 通过 NFIC 调控根尖乳头干细胞成骨 / 成牙潜能：根尖周炎治疗新希望

为探究炎症环境中干细胞成牙分化机制，研究人员开展了 METTL3 对根尖周炎患牙根尖乳头干细胞（AP-SCAPs）成骨 / 成牙分化调控的研究。结果发现 METTL3 经 NFIC 上调 AP-SCAPs 成牙分化能力，为再生牙髓治疗提供新靶点。

　　在口腔医学领域，根尖周炎是一种常见疾病，尤其在年轻恒牙中，它会严重影响牙根的正常发育。想象一下，那些尚未发育完全的恒牙，正处在成长的关键时期，却因为根尖周炎的捣乱，面临着大根尖孔、薄弱的根管壁以及异常的冠根比例等问题。这不仅给临床治疗带来了巨大挑战，也让患者承受着病痛的折磨。目前，再生牙髓治疗（RET）被视为治疗年轻恒牙根尖周炎的理想选择，它就像一场及时雨，有望促进牙根的生长和发育。而根尖乳头干细胞（SCAPs），作为牙髓再生的 “种子选手”，具有强大的成牙能力，本应在 RET 中发挥重要作用。然而，炎症这个 “捣蛋鬼” 却影响了 SCAPs 的成牙潜能，使得 RET 的治疗效果大打折扣。因此，探索炎症对 SCAPs 影响的潜在机制，就成为了口腔医学领域亟待解决的关键问题。

在这样的背景下，蚌埠医学院的研究人员勇敢地迎接挑战，开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在 METTL3 这一关键角色上，深入探究其在 AP-SCAPs 成骨 / 成牙分化过程中的调控作用。经过一系列严谨的实验和深入的分析，研究人员得出了令人振奋的结论：METTL3 能够通过 NFIC（核因子 IC）上调 AP-SCAPs 的成牙分化能力。这一发现为再生牙髓治疗开辟了新的道路，METTL3 有望成为治疗根尖周炎的全新靶点，为众多患者带来新的希望。该研究成果发表在《Experimental Cell Research》杂志上，受到了广泛关注。

为了开展这项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，他们构建了大鼠根尖周炎模型，通过精心的手术操作，模拟了临床中的根尖周炎情况，为后续研究提供了可靠的实验对象。接着，利用细胞分离和培养技术，成功获取并培养了 AP-SCAPs 和健康来源的 SCAPs。此外，借助慢病毒转染和小干扰 RNA 干扰技术，实现了对 METTL3 和 NFIC 表达的精准调控。同时，采用碱性磷酸酶和茜素红染色、定量实时 PCR 分析、蛋白质免疫印迹法（WB）等技术，对细胞的分化能力、基因和蛋白表达水平进行了全面检测。

下面来详细看看研究结果。

1. SCAPs 和 AP-SCAPs 的成功分离与培养：研究人员成功从大鼠未成熟恒牙中构建了根尖周炎模型，并顺利分离和培养出 AP-SCAPs 和 SCAPs。通过苏木精 - 伊红（HE）染色，清晰地观察到炎症细胞的浸润；免疫组化结果显示，AP-SCAPs 中肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）和白细胞介素 - 6（IL-6）的表达明显升高，这表明 AP-SCAPs 处于炎症环境中。此外，油红 O 染色发现细胞具有成脂分化能力，茜素红染色证实了细胞的成骨 / 成牙分化能力，流式细胞术检测结果表明 AP-SCAPs 和 SCAPs 均具有多向分化潜能和自我更新能力。
2. AP-SCAPs 的成骨 / 成牙分化能力较低：与 SCAPs 相比，AP-SCAPs 在成骨 / 成牙培养 1 周后，碱性磷酸酶（ALP）活性明显降低，这意味着其成骨 / 成牙分化的起始阶段受到了抑制。同时，AP-SCAPs 中 TNF-α 和 IL-6 的 mRNA 表达水平较高，炎症反应较为强烈；茜素红染色显示其钙矿化程度较低，说明 AP-SCAPs 形成矿化结节的能力较弱。此外，AP-SCAPs 的 m⁶A 甲基化水平、METTL3 表达以及成牙相关蛋白 DMP 和 DSPP 的表达均低于 SCAPs，这些结果都充分表明 AP-SCAPs 的成骨 / 成牙分化能力显著低于 SCAPs。
3. METLL3 对 AP-SCAPs 成骨 / 成牙分化的调控作用：研究人员发现，AP-SCAPs 中 METTL3 的表达较低，且其成骨 / 成牙分化能力也较弱，这暗示着 METTL3 可能在其中发挥着重要的调控作用。为了验证这一猜想，他们进行了一系列实验。通过慢病毒转染使 AP-SCAPs 过表达 METTL3，结果发现 ALP 活性显著增加，钙盐沉积增强，成牙分化标记分子 DMP 和 DSPP 的表达也明显上升，同时 TNF-α 和 IL-6 的 mRNA 表达降低，炎症反应得到抑制。相反，利用小干扰 RNA 干扰技术敲低 METTL3 的表达后，AP-SCAPs 的 ALP 活性下降，DSPP 和 DMP 表达减少，钙盐沉积受损，TNF-α 和 IL-6 的 mRNA 表达升高，炎症反应加剧。这些实验结果充分证明了 METTL3 能够正向调控 AP-SCAPs 的成骨 / 成牙分化，并抑制其炎症反应。
4. METTL3 在成骨 / 成牙诱导过程中增强 NFIC 的表达：既然 METTL3 对 AP-SCAPs 的成骨 / 成牙分化有着重要影响，那么其背后的机制是什么呢？研究人员进一步探索发现，AP-SCAPs 中 NFIC mRNA 的表达较低。通过生物信息学分析预测并证实，大鼠 NFIC 存在多个 m⁶A 修饰位点，且 METTL3 蛋白与 NFIC RNA 之间存在相互作用。在成骨 / 成牙诱导 2 周后，过表达 METTL3 的 AP-SCAPs 中 m⁶A 甲基化水平和 NFIC 的 m⁶A 水平均显著升高，同时 NFIC 的 mRNA 和蛋白表达也明显增强。这表明 METTL3 在成骨 / 成牙诱导过程中，通过上调 NFIC 的 m⁶A 水平，进而促进了 NFIC 的表达。
5. 敲低 NFIC 部分损害 AP-SCAPs 的成牙分化：为了进一步明确 NFIC 在 METTL3 调控 AP-SCAPs 成骨 / 成牙分化过程中的作用，研究人员对过表达 METTL3 的 AP-SCAPs（Lv-M 细胞）进行 NFIC 的敲低实验。结果显示，敲低 NFIC 后，AP-SCAPs 的 ALP 活性和钙盐沉积明显减少，DSPP 和 DMP 的表达降低。这充分说明 NFIC 在 METTL3 促进 AP-SCAPs 成骨 / 成牙分化的过程中起着至关重要的作用，METTL3 正是通过 NFIC 来调控 AP-SCAPs 的成骨 / 成牙分化。

综合研究结论和讨论部分，这项研究首次揭示了 METTL3 通过 NFIC 调控 AP-SCAPs 成骨 / 成牙分化的全新机制，为增强再生牙髓治疗的疗效提供了一个极具潜力的新靶点 ——METTL3。尽管该研究目前还存在一些局限性，比如缺乏体内实验的验证，但这无疑为未来的研究指明了方向。相信在不久的将来，随着进一步的深入研究，基于 METTL3 的治疗策略有望在根尖周炎的临床治疗中得到广泛应用，为广大患者带来更加有效的治疗方案，让那些受根尖周炎困扰的年轻恒牙重新焕发生机，健康成长。