核因子I-C通过Sonic hedgehog信号通路调控小鼠切牙釉质和牙本质形成

本研究揭示了核因子I-C(NFIC)通过调控Sonic hedgehog(SHH)信号通路影响小鼠切牙釉质和牙本质发育的分子机制。研究人员通过构建Nfic基因敲除小鼠模型，结合外源性SHH蛋白回补实验，证实NFIC缺失导致SHH表达下调进而引发牙发育缺陷，而SHH干预可挽救表型。该发现为牙再生研究提供了新的靶点线索，发表于《BMC Oral Health》。

　　

牙齿发育是上皮与间充质相互作用的经典模型，其中釉质和牙本质的形成涉及复杂的信号调控网络。尽管已知核因子I-C(NFIC)对牙根发育至关重要，但其在切牙持续生长中的作用机制尚不明确。更关键的是，NFIC作为间充质特异性转录因子如何调控上皮源性信号分子Sonic hedgehog(SHH)的表达，这一科学问题尚未破解。

北京友谊医院的研究团队通过构建Nfic^-/-基因敲除小鼠，系统观察了出生后0.5-21.5天的下颌切牙发育情况。研究采用显微观察、HE染色和SHH免疫组化等技术，发现突变体小鼠切牙体积减小，釉质和牙本质发育停滞。关键发现显示：在野生型小鼠中，SHH在颈环区高表达，而Nfic^-/-小鼠中SHH表达显著降低（PN3.5和PN5.5，P<0.05）。通过创新性的局部注射实验，研究人员将外源性SHH蛋白直接递送至突变体切牙的颈环区域（图4A-C），成功挽救了釉质和牙本质的形成缺陷，并恢复了牙本质涎蛋白(DSP)和釉原蛋白的表达。

主要技术方法包括：建立Nfic^-/-小鼠模型；在PN3.5-PN6.5天进行SHH蛋白局部注射；通过HE染色和免疫组化分析形态学变化；使用ImageJ软件对SHH表达进行半定量分析。

研究结果揭示：
Effects of Nfic knockout on mandibular incisor development
Nfic^-/-小鼠切牙长度显著缩短，舌侧牙本质缺失形成开口（图1D,H红色箭头）。组织学显示PN5.5后突变体仅存单层上皮，缺乏成釉细胞和成牙本质细胞分化（图1N,T）。

Downregulation of SHH expression in Nfic-/-mice
免疫组化证实野生型小鼠颈环区SHH高表达（图3C,D），而突变体几乎检测不到信号（图3G,H），差异具有统计学意义（图3I）。

Rescue of mandibular incisor development by exogenous SHH
SHH注射后突变体切牙长度增加，舌侧开口消失（图4I,K），HE染色显示成釉细胞和成牙本质细胞排列恢复正常（图4M,O）。免疫组化证实釉原蛋白和DSP表达恢复（图5E,N）。

结论部分指出，NFIC通过调控SHH信号通路双向影响牙发育：一方面，上皮源性的SHH可诱导间充质NFIC表达促进牙根形成；另一方面，间充质NFIC又能反馈调节上皮SHH表达维持切牙持续生长。这种跨组织层的双向调控机制（图5）为理解牙器官发育提供了新视角，同时外源性SHH成功挽救表型的发现（图4）为临床牙再生策略提供了实验依据。研究局限性在于样本量较小，且NFIC调控SHH的具体分子通路仍需深入解析。

该研究创新性地将切牙持续生长模型与根发育研究相结合，不仅拓展了NFIC在牙发育中的功能认知，更揭示了上皮-间充质对话中双向调控的新范式。未来研究可进一步探索如何利用SHH-NFIC轴促进牙本质再生，为临床治疗牙根发育异常提供新思路。