Bmi1 是小鼠牙槽骨形成中 p27-Shh 信号通路的关键效应分子

《Scientific Reports》：Bmi1 is a key effect molecule of p27-Shh signal pathway in mouse alveolar bone formation

　　

摘要

既往研究表明，Bmi1 是成骨细胞形成和骨生成的正调节因子，而 p27 是负调节因子。缺乏 p27 的小鼠下颌骨较大，且伴随 Bmi1 上调。为了阐明 p27 和 Bmi1 在牙槽骨形成中的相互作用，我们在 4 周龄时通过放射影像、组织化学和免疫组织化学方法，比较了纯合 p27 缺陷 (p27^?/?) 小鼠、纯合 Bmi1 缺陷 (Bmi1^?/?) 小鼠、双重纯合 p27 和 Bmi1 缺陷 (p27^?/?Bmi1^?/?) 小鼠与其野生型 (WT) 同窝小鼠的下颌骨表型。结果显示，与 WT 小鼠相比，p27^?/? 小鼠的下颌骨矿物质密度、牙槽骨体积、皮质骨厚度、成骨细胞数量及表面积、I 型胶原阳性区域均显著增加，这暗示 p27 缺失激活了牙槽骨形成。然而，与 WT 小鼠相比，Bmi1^?/? 和 p27^?/?Bmi1^?/? 小鼠的这些参数显著降低，且 Bmi1^?/? 和 p27^?/?Bmi1^?/? 小鼠之间相似。为了解释 Bmi1 缺陷阻断 p27 缺失诱导的活跃牙槽骨形成这一现象，在体外使用 Sonic hedgehog N 端蛋白 (Shh-N) 和 Shh 拮抗剂 KAAD-鱼灵处理源自牙槽骨的骨髓间充质干细胞 (BMSCs)。在体外，Bmi1 缺失阻断了 Shh 激动剂对 BMSCs 的细胞增殖和成骨效应。总之，本研究表明 Bmi1 是 p27-Shh 信号通路在调节牙槽骨形成中的关键效应分子，这为牙槽骨合成代谢作用提供了新证据。