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基于临床大样本单细胞测序探索糖尿病患者牙槽骨FBLN1及ITGA10蛋白稳态对BMSCs功能和种植体-骨结合的影响及机制
作者: 梁超
单位: 首都医科大学附属北京口腔医院

摘要

目的:通过临床大样本单细胞测序探索糖尿病患者种植失败率较高的细胞生物学原因,明确骨髓间充质干细胞(BMSCs)中异常低表达的衰老关键蛋白1(FBLN1)和整合素α10(ITGA10)对种植体-骨结合的影响及机制,并寻找药物干预方案。

方法:获取糖尿病种植失败(DM-F)、糖尿病种植成功(DM-S)、非糖尿病(Nor)患者牙槽骨骨屑进行单细胞测序;采用粘附及划痕实验、ALP及茜素红染色比较三组BMSCs生物学功能;敲低及过表达FBLN1和ITGA10后WB检测Smad、FAK信号通路及成骨能力;在基因敲除小鼠上颌骨植入种植体,Micro-CT和硬组织磨片明确FBLN1和ITGA10对骨结合的作用;最后检测利拉鲁肽对FBLN1、ITGA10表达及骨结合的改善。

结果:DM-F组牙槽骨BMSCs数量显著减少,粘附、迁移、分化及FBLN1、ITGA10表达显著低于DM-S和Nor组。敲低FBLN1、ITGA10分别抑制Smad1/5/8和FAK磷酸化,促进Runx2和β-catenin降解;过表达与之相反。基因敲除小鼠种植体骨结合率显著降低,而利拉鲁肽可促进BMSCs表达FBLN1、ITGA10,并有效提高种植体骨结合率。

结论:FBLN1和ITGA10异常低表达可通过抑制Smad和FAK信号通路干扰糖尿病BMSCs成骨分化及种植体-骨结合,利拉鲁肽可通过逆转上述途径降低糖尿病患者种植失败风险。

关键词: 2型糖尿病,单细胞测序,骨髓间充质干细胞,种植体-骨结合,利拉鲁肽
来源:中华口腔医学会口腔种植专业委员会第16次口腔种植学术会议