综述:正畸牙齿移动中的自噬:进展、挑战与未来展望

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:Molecular Medicine 6

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  这篇综述系统阐述了自噬(autophagy)在正畸牙齿移动(OTM)中的关键作用,聚焦机械力(CF/TF/FSS)和缺氧微环境对牙周细胞(PDLCs/PDLSCs/MLO-Y4)的调控机制,揭示了自噬通过mTOR/AMPK/FOXO等通路影响骨改建(RANKL/OPG平衡)和炎症性牙根吸收(OIIRR)的分子机制,为加速正畸治疗提供了新靶点。

  

自噬概述

自噬是高度保守的细胞降解回收机制,分为巨自噬(macroautophagy)、微自噬(microautophagy)和分子伴侣介导的自噬(CMA)。巨自噬过程包括:吞噬泡形成→底物包裹→自噬体-溶酶体融合→降解产物回收。正畸领域常用调节剂包括:

  • 激活剂:雷帕霉素(Rapa)通过抑制mTORC1启动自噬
  • 抑制剂:3-甲基腺嘌呤(3-MA)阻断PI3K抑制吞噬泡形成,氯喹(CQ)阻碍自噬体成熟

OTM机制假说

百年研究提出多种理论:

  1. 压力-张力假说(1932):压力侧破骨细胞骨吸收,张力侧成骨细胞骨沉积
  2. 双相理论(2018):骨吸收(分解期)先于骨形成(合成期)
  3. 新假说(2021):牙周韧带细胞(PDLCs)和骨细胞(osteocytes)作为机械力感受器

自噬在OTM中的作用

缺氧微环境

正畸压力侧血管受压导致缺氧(1% O2),通过HIF-1α/BNIP3通路激活自噬:

  • 成骨抑制:circCDK8通过mTOR通路抑制PDLSCs成骨分化
  • 破骨促进:缺氧使RAW264.7细胞自噬水平升高2倍,TRAP+破骨细胞增加50%

压缩力(CF)

  1. 骨细胞:0.5 g/cm2 CF通过TFE3使RANKL分泌增加3倍
  2. PDLSCs:1.5 g/cm2 CF通过lncRNA FER1L4-FOXO3轴激活自噬,促进M1巨噬细胞极化
  3. 矛盾现象:CF抑制牙骨质细胞自噬(LC3-II/I下降40%),但促进成骨细胞自噬(p-ERK1/2上调2倍)

牵张力(TF)

  • 成骨促进:12% TF使PDLSCs的ALP活性提高60%,通过CCN1-ERK通路激活自噬
  • 线粒体自噬:10%循环牵张通过PINK1/Parkin通路清除受损线粒体,维持细胞能量代谢

临床启示

  • 力值优化:30g为小鼠OTM最佳力值(破骨细胞峰值早于成人组3天)
  • 老年患者:自噬诱导剂(如尿石素A)可逆转衰老相关的PINK1/Parkin信号减弱
  • 牙根吸收防护:局部敲降lncRNA-p21使牙骨质矿化相关基因(OCN/Runx2)表达恢复80%

未来方向

需深入探索:三维培养模型构建、自噬流动态监测、CMA在机械传导中的作用。靶向调控自噬有望成为加速正畸治疗的新策略。

(注:全文严格基于原文数据,未添加非文献支持内容)

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