牙本质基质蛋白1在组织中的表达及其对牙本质形成调控作用的研究进展

牙本质基质蛋白1(DMPI)是非胶原蛋白中的重要一员,属于SIBLINGs家族,在硬组织形成和发育中具有重要作用.该文就近几年对DMP 1基因、蛋白结构、分布以及在牙本质形成调控方面的研究作一综述.     

牙本质基质蛋白1在人牙胚发育过程中的表达和意义

目的：观察牙本质基质蛋白1(dental matrix protein，DMP1)在人牙胚发育过程中的表达和分布变化，探讨DMP1在人牙齿发育过程中的作用。方法：制备人牙胚发育各期组织标本，采用免疫组织化学方法观察DMP1在人牙胚不同阶段的表达情况。结果：DMP1主要表达于钟状晚期分泌型成牙本质细胞，在前成牙本质细胞、前成釉细胞和牙乳头细胞中表达弱阳性，在成釉细胞中有一过性表达，即在釉基质开始形成但没有形成硬组织时的分泌型成釉细胞中有表达，但在随后的分泌型成釉细胞中表达渐弱至阴性。结论：观察到DMP1在人牙胚发育不同时期的表达和表达变化，提示其可能参与成牙本质细胞和成釉细胞的分化及牙本质形成过程。     

甲状旁腺激素对人牙乳头细胞牙本质基质蛋白1表达的影响

目的：观察甲状旁腺激素(parathyroid hormone，PTH)对体外培养的人牙乳头细胞(human dental papilla cells，HDPC)牙本质基质蛋白1(dental matrix protein，DMP1)合成分泌的影响。方法：原代方法培养出人牙乳头细胞，用不同浓度的甲状旁腺激素刺激培养的第5代人牙乳头细胞，免疫组化观察结果，并采用图像分析的方法，进行半定量分析。结果：PTH可刺激人牙乳头细胞DMP1的表达，诱导的DMP1主要表达于细胞胞浆内，呈一定的浓度依赖性，0．3μg／mL为刺激最佳浓度。结论：PTH能够刺激人牙乳头细胞产生DMP1，对牙乳头细胞向成牙本质细胞分化有一定促进作用，可能是成牙本质细胞分化的重要介质之一。     

人牙本质基质蛋白1 cDNA序列的克隆

目的：克隆人牙本质基质蛋白１（ＤＭＰ１）成熟肽编码区基因片段。方法：用异硫氰酸胍一步法从引产胎儿牙乳头组织中抽提总ＲＮＡ,用Ｏｌｉｇｏ（ｄｔ）作引物逆转录合成牙乳头ｃＤＮＡ,然后利用ＰＣＲ方法,从ｃＤＮＡ中扩增出人ＤＭＰ１成熟区的基因片段（约１．８ｋｂｐ）,将所得基因片段插入ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ质粒载体,转化到大肠杆菌ＸＬ１－Ｂｌｕｅ后挑选阳性克隆,提取重组质粒ＤＮＡ,通过酶切分析和核苷酸序列分析鉴定阳性克隆。结果：酶切图谱和部分序列分析结果与国外文献报道一致。结论：克隆到人ＤＭＰ１成熟肽编码区基因片段。     

牙本质基质蛋白-1与生物矿化

牙本质基质蛋白(DMP)-1是骨、软骨、釉质、牙骨质和牙本质生物矿化所必需的一种酸性非胶原蛋白.蛋白质化学研究显示,DMP-1全基因序列是生物矿化的启动因子,由C末端和N末端组成.体内实验证实DMP-1具有多方面功能,不仅是生物矿化的信号分子,同时也是调节因子,对成骨细胞和成牙本质细胞的成熟至关重要.本文就DMP-1在基因调节、组织细胞中的表达以及成骨、成牙本质中的生物矿化作用作一.     

永生化成牙本质细胞表达牙本质基质蛋白的实验研究

目的　探讨永生化人成牙本质细胞样细胞系hTERT-hOd-l表达牙本质基质蛋白的情况。方法　矿化液培养hTERT-hOd-l细胞5周,检测骨钙素(OC)分泌量和碱性磷酸酶(ALP)活性。采用免疫组织化学、RT-PCR和原位杂交方法检测Ⅰ型胶原、骨涎蛋白(BSP)、牙本质基质蛋白1 (DMP1)以及成牙本质细胞标志物牙本质涎磷蛋白(DSPP) 和牙本质涎蛋白(DSP)在细胞中的表达。结果　在矿化液诱导下,hTERT-hOd-l细胞ALP活性和OC分泌量升高。 hTERT-hOd-l细胞在mRNA水平上表达BSP、DMP1和DSPP,在蛋白质水平上表达DSP和Ⅰ型胶原。结论　hTERT- hOd-l细胞在体外表达牙本质基质蛋白,具有矿化的潜能。     

牙本质基质蛋白-1的研究进展

牙本质基质蛋白-1是牙发育过程中一种非常重要的非胶原性基质蛋白,对牙本质的形成和矿化起着重要的作用,但其具体的作用机制有待于进一步的研究.下面就牙本质基质蛋白-1的表达定位、基因结构、生物学功能以及表达调控因素作一综述.     

牙本质基质蛋白-1及Cbfal在骨与软骨组织内的表达特征研究

目的：研究牙本质基质蛋白－1（Dmp-1)及Cbfal在骨与软骨组织内的表达特点，探讨Dmp-1在骨形成中的作用及机理。方法：原位杂交检测小鼠胚胎骨发育过程中（12.5dpc至出生后8周）Dmp-1及Cbfal在骨组织中的时空表达谱。PCR法研究Dmp-1的表达与体外“骨小结”形成及矿化的联系。结果：Dmp-1首先出现在肥大软骨细胞中，接着是成骨细胞，最后在骨细胞中强烈表达。发育过程中Cbfal和Dmp-1在软骨和骨中重叠表达，且Cbfal在Dmp-1之先。Dmp-1的表达与鼠婴颅盖骨细胞内“骨小结”形成及体外矿化关系密切。结论：本研究表明Dmp-1是成骨细胞分化和骨组织形成中的特殊标记基因；Dmp-1和Cbfal在发育中起重要作用。     

大鼠牙本质基质蛋白1单克隆抗体的制备、鉴定及其在牙胚发育过程中的表达

目的：制备抗大鼠牙本质基质蛋白1（dentin matrix protein1,DMP1)的单克隆抗体，研究其在牙胚发育过程中的时空表达。方法：以重组的DMP1为抗原，免疫Balb/c小鼠，通过细胞融合，建立分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞系，用免疫组化方法检测DMP1在牙胚发育过程中的表达。结果：获得了2株稳定分泌抗DMP1特异性抗体的杂交瘤细胞，两株单克隆抗体的亚类均为IgG1，与重组的DMP1蛋白和牙齿组织总蛋白均可特异性反应，DMP1在磨牙和切牙分泌性成牙本质细胞胞浆顶端及切牙成釉细胞中有表达，结论：通过杂交瘤技术，获得了2株抗DMP1的单克隆抗体，DMP1在大鼠磨牙发育过程中的分布具有时空特异性，可能促进牙本质矿化诱导前成釉细胞向成釉细胞分化。     

牙本质基质蛋白-1的研究近况

牙本质基质蛋白-1（dentin matrix protein-1,DMP-1）是牙釉质、牙本质、牙骨质、骨和软骨组织矿化中一种重要的酸性非胶原性基质蛋白,其组成介于牙本质磷蛋白和骨酸性蛋白之间,广泛分布于多种组织中,对硬组织的矿化具有重要意义。现就近些年对牙本质基质蛋白-1基因结构与调控、蛋白结构与代谢以及在细胞、牙本质、骨组织中的分布、表达及生物矿化的研究现状作一综述。     

Porcine dentin matrix protein 1: gene structure, cDNA sequence, and expression in teeth

Dentin matrix protein 1 (DMP1) is an acidic non-collagenous protein that is necessary for the proper biomineralization of bone, cartilage, cementum, dentin, and enamel. Dentin matrix protein 1 is highly phosphorylated and potentially glycosylated, but there is no experimental data identifying which specific amino acids are modified. For the purpose of facilitating the characterization of DMP1 from pig, which has the advantage of large developing teeth for obtaining protein in quantity and extensive structural information concerning other tooth matrix proteins, we characterized the porcine DMP1 cDNA and gene structure, raised anti-peptide immunoglobulins that are specific for porcine DMP1, and detected DMP1 protein in porcine tooth extracts and histological sections. Porcine DMP1 has 510 amino acids, including a 16-amino acid signal peptide. The deduced molecular weight of the secreted, unmodified protein is 53.5 kDa. The protein has 93 serines and 12 threonines in the appropriate context for phosphorylation, and four asparagines in a context suitable for glycosylation. Dentin matrix protein 1 protein bands with apparent molecular weights between 30 and 45 kDa were observed in partially purified dentin extracts. In developing teeth, immunohistochemistry localized DMP1 in odontoblasts and the dentinal tubules of mineralized dentin and in ameloblasts, but not in the enamel matrix.     

烟草烟雾对大鼠牙槽骨内牙本质基质蛋白1C 末端表达的影响

目的 观察烟草烟雾对大鼠牙槽骨内牙本质基质蛋白（DMP）1 C末端表达的影响。方法 建立试验大鼠吸入烟草烟雾模型,免疫组织化学法检测DMP1 C 末端在大鼠牙槽骨内的表达。结果 阳性对照组：DMP1 C末端深棕黄色连续线形表达于固有牙槽骨的钙化前缘,形成明显的矿化条带;棕黄色颗粒状密布于骨细胞周围,浅棕黄色颗粒状散布于矿化区域;上述表达由牙槽嵴顶至根尖方向逐渐上调。试验组：DMP1 C 末端表达部位同对照组,表达强度下调且随试验时间的延长下调加重。结论 吸入烟草烟雾可下调大鼠牙槽骨内DMP1C 末端的表达;在试验周期内,DMP1 C 末端的表达下调呈时间依赖性。     

牙本质基质蛋白1在人不同龋坏牙齿中的免疫定位

目的 :观察牙本质基质蛋白 1(dentalmatrixprotein ,DMP1)在不同龋坏人牙齿中的表达 ,探讨DMP1在牙髓损伤修复中的作用。方法 :采用免疫组化SABC方法观察DMP1在不同龋坏人恒牙中的表达 ,并用图像分析系统进行半定量分析。结果 :DMP1在正常人恒牙组表达阴性 ,浅龋组部分成牙本质细胞和前期牙本质中弱阳性表达 ;中龋组成牙本质细胞数目增多 ,在胞浆和胞突以中阳性表达 ;深龋组成牙本质细胞层排列紊乱 ,出现空泡变性 ,成牙本质细胞样细胞形态细长、扁平 ,两种细胞胞浆和胞突中DMP1表达阳性 ,在修复性牙本质层强阳性表达。与对照组相比 ,成牙本质胞浆中DMP1含量在中龋组和深龋组明显增加 ,浅龋组无显著意义。结论 :DMP1参与成牙本质细胞样细胞分化分泌 ,并在修复性牙本质和反应性牙本质形成过程中起重要作用     

Inositol hexasulphate, a casein kinase inhibitor, alters the distribution of dentin matrix protein 1 in cultured embryonic mouse tooth germs

Immunohistochemical studies using a polyclonal antibody, raised against the recombinant form of dentin matrix protein 1 (DMP1), show that DMP1 was detected mainly in odontoblasts in cultured mouse embryonic tooth germs. However, in restricted areas, DMP1 staining was also observed in secretory ameloblasts, in the stratum intermedium and stellate reticulum, but only when the odontoblasts located in front of them were unstained. When the embryonic tooth germs were cultured in the presence of inositol hexasulfate, a casein kinase I and II inhibitor, staining of odontoblasts was weak or nil, whereas, in contrast, ameloblasts and enamel organ were strongly immunolabelled, suggesting an enhanced translocation of DMP1 after secretion to the secretory ameloblasts and/or stratum intermedium and stellate reticulum. Moreover, DMP1--was shown to be a good substrate for gelatinase A (MMP-2), but not to gelatinase B (MMP- 9). We hypothesized that DMP1--or the sub-fractions cleaved by the MMP--could behave as diffusible signaling molecule (s) rather than as a true dentin extracellular matrix component.     

脱矿牙本质基质的基本性能及制备

骨缺损治疗需要可降解的生物相容性好的有骨诱导能力的材料,脱矿牙本质基质(DDM)就是一种理想的骨替代材料.DDM来源于人类不行使功能的牙齿,其牙本质经过脱矿、冲洗、冻干和磨碎等工序就可制备.牙本质和牙槽骨在化学成分上非常接近,这就为以DDM作为骨的支架提供了条件.骨形态发生蛋白(BMP)是一种可诱导新生骨形成的生长因子,DDM中富含BMP.DDM在诱导新生骨的形成过程中无宿主免疫排斥反应,是一种有效的生物相容性良好的骨移植材料.DDM的制备有传统制备和超声-酸蚀制备两种方法.脱矿在传统制备中就是一个好方法,脱矿后的牙本质保存了牙本质原始结构物质.粒径也是影响成骨效果的一个因素,75～500 μm的粒径为多数学者所认同.在超声-酸蚀制备中,利用超声-酸蚀技术对DDM的表面结构进行改性,可有效地创造出利于细胞和生长因子吸附的表面结构.     

Differences between non-collagenous protein content of rat incisor and permanent bovine dentin

Abstract – The content of non-collagenous proteins, extractable upon demineralization, in dentin from permanent bovine teeth and continuously growing rat incisors was compared. In both tissues, highly phosphorylated phosphoprotein and proteoglycan were major non-collagenous components. Whereas γ-carboxyglutamate-containing proteins of the osteocalcin type constituted a major fraction in rat dentin, these were virtually absent from bovine dentin. The two tissues differed in content and composition of phosphoproteins, the major non-collagenous protein fraction of dentin. Considerable differences were also found in the presence of other acidic non-collagenous proteins. It was concluded that the general non-collagenous protein composition of dentin from different species may differ fundamentally, but that such differences may be advantageous in exploring the different roles of specific components in the mechanism of biomineralization.     

牙本质基质蛋白-1仿生多肽的设计与评价

[摘要] 目的 设计一种牙本质基质蛋白-1（DMP-1）的仿生多肽,仿生DMP-1与胶原纤维结合,并启动矿化功能。方法 依据DMP-1与胶原纤维结合的功能序列以及釉原蛋白介导羟磷灰石成核的功能序列,采用固相合成法合成DMP-1仿生多肽,其氨基酸序列为DSESSEEDRTKREEVD。利用免疫荧光法评价该多肽与胶原蛋白的结合能力;将其依次浸入氯化钙溶液和磷酸氢二钠溶液中,采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）以及选区电子衍射环（SAD）分析其诱导羟磷灰石晶体成核生长的矿化能力。结果 免疫荧光结果表明：本研究设计的DMP-1仿生多肽可以与牙本质胶原纤维结合;SEM、TEM观察结果显示：该多肽可以从溶液中摄取钙磷离子,诱导羟磷灰石晶体成核矿化。结论 多肽DSESSEEDRTKREEVD可以模拟DMP-1与胶原蛋白结合及启动矿化的能力,可以作为研究牙本质仿生矿化的一种分子工具。