Foxq1-Wnt5a轴在无细胞基质上激活牙乳头干细胞促进牙本质生成：一项实验室研究

目的：管状牙本质结构的再生对其生物学功能至关重要，成牙本质细胞的极性对此至关重要，但其机制尚不清楚。基于比较成牙本质细胞和供体匹配成骨细胞的差异基因表达数据，我们假设Foxq1（胚胎发育中的关键调控因子）在极化成牙本质细胞分化中发挥重要作用。本研究旨在探讨Foxq1在成牙本质细胞极化和管状牙本质形成中的作用，并探讨其与Wnt5a信号的关系。方法：我们检测了Foxq1在胚胎至出生后阶段牙胚中的时空表达，并通过局部调控间充质中Foxq1水平研究其对牙齿发育的影响。从胚胎14.5天小鼠胚胎中分离牙乳头干细胞，评估成骨、成牙和极化标志物表达，并进行进一步体外研究。通过免疫共沉淀和表面等离子共振评估Foxq1与Wnt5a的蛋白-蛋白相互作用，通过双荧光素酶报告基因和染色质免疫沉淀评估蛋白-基因调控。这些发现随后在体内细胞接种支架皮下植入动物模型中得到验证。结果：Foxq1在牙间充质中表达，其过表达促进牙本质厚度和成牙本质细胞极化，而抑制则减少牙胚大小并破坏极性和牙本质形成。WNT5A蛋白逆转了Foxq1抑制引起的这些变化。我们证明Foxq1可以结合Wnt5a和Dspp的启动子区域。在体内，Foxq1+DPSCs和Wnt5a+DPSCs均促进了基于原始管状牙本质的新生管状牙本质样结构的再生。然而，在无法接触管状牙本质开口处，仅形成不规则“骨牙本质”。结论：Foxq1-Wnt5a信号轴的激活与脱细胞牙本质支架协同促进管状牙本质再生。