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信号通路抑制牙髓干细胞的成骨分化能力2024-02-05 08:46:25

有学者研发了一种材料和培养系统来修改及测量细胞保留机械感累积效应的程度,揭示了机械力通过纤连蛋白的RGD黏附基序(细胞外基质的代表)对干细胞产生影响,为调控干细胞的力学感知提供了新途径。黏着斑是将细胞骨架与细胞外基质连接在一起的结构,可以将细胞外的力转导到胞内,Piezo蛋白作为一种离子通路,可以感知拉伸力、剪切力及渗透压等力学刺激,通过开放钙离子通道调节其下游通路,除此之外机械力还可以传递到细胞核,染色质结构变形后调节转录位点,启动基因的表达。接受力学刺激后细胞内部发生一系列变化,启动相关信号通路,如黏着斑激酶可以通过破坏整合素氨基端结构域和中央激酶结构域之间的自抑制分子内相互作用而激活,激活后与Src家族激酶形成复合体继续调节MAPK,Rho激酶和Wnt/β-catenin等下游信号通路。

关于力学刺激对牙髓干细胞的机制研究大多较为表浅且未能达成共识,MIYASHITA等发现机械压应力可通过MAPK通路中的ERK1/2和p38信号通路诱导牙髓干细胞的成牙本质分化,同时骨形态发生蛋白7和Wnt10a等特异性标记物的表达也上调。此外,HATA等发现单轴机械拉伸应力可以通过PI3K/Akt和ERK等信号通路抑制牙髓干细胞的成骨分化能力。SHIBUTANI等发现咬合刺激影响了牙髓内微血管的形态,从而刺激牙髓牙本质复合体内部的机械感受器引起牙髓内压力的变化,进而导致牙髓功能的减退。未来可以考虑在特定的细胞外基质中培养牙髓干细胞或者在特定的力学刺激下培养或者诱导牙髓干细胞的发育,为压力刺激所致牙髓损伤修复的应用提供新的思路。
 
出自《影响牙髓干细胞成骨及成牙本质分化的相关物理因素及作用机制》作者孙玉婷,吴家媛,张剑.