正畸临床治疗中的基本原理就是对牙齿施以一定强度的足够长时间的力,那么包绕牙根的牙周组织会发生改建[10]。在受力作用下,牙周组织可以分化出各种炎性细胞因子,如白细胞介素、前列腺素E2、肿瘤坏死因子、破骨细胞分化因子及骨保护素等,介导组织反应[11-13],参与牙周组织改建过程[14],使牙齿发生移动,从而获得满意的正畸治疗效果[15]。
热休克蛋白是生物体在不良环境因素作用下所产生的一组特殊的蛋白质[16],它能保护机体(或细胞)不受或少受伤害[17]。目前已发现的热休克蛋白已有10多种[18]。目前按同源程度以及相对分子质量大小可分为热休克蛋白90,70,60和小分子热休克蛋白4个家族[19]。
热休克蛋白家族,其主要功能是作为“分子伴侣”,其本身不发挥生物学作用,而是参与其它蛋白质的合成与成熟[20],提高细胞的应激能力,参与免疫反应,保持细胞内环境的稳定性,减少炎性因子的释放,抵御各种损害因素的影响,清除细胞内的由炎症反应而聚集的各种异常蛋 白[21],从而起到保护细胞、促进细胞从生理和病理性刺激中恢复的作用[22]。
细胞内热休克蛋白70广泛分布于细胞的各个部位,一般情况下在组织中不表达或少量表达,当细胞或组织受到生理、病理以及外界环境各种刺激时,就会强烈表达[23]。
实验结果显示,对照组大鼠牙龈上皮细胞不表达或仅仅少量表达热休克蛋白70;在牙周膜成纤维细胞中偶尔可见热休克蛋白70表达,呈弱阳性染色。在机械拉应力的刺激下,实验组在加力1 d后,牙周组织中热休克蛋白70表达的荧光强度就有所增加。
有研究表明热休克蛋白70在早期牙移动过程中就开始表达[24],这与实验的结果一致。随着加力时间的延长,热休克蛋白70的表达量也逐渐增加,这表明热休克蛋白70可能参与了牙移动早期组织改建;在加力第5天时,荧光强度表达仍维持高水平;随后,其表达强度又逐渐下降;到加力第10天时,牙周组织中热休克蛋白70表达的荧光强度基本回复到加力前的水平,不表达或少量表达。这就意味着,在正畸加力状态下,热休克蛋白70在牙周组织中的表达量增加,而这种表达量的增加,随着加力时间而变化,具有时间依赖性。这种基于加力时间变化的原因有可能在于:在机械拉应力力作用下,牙周组织早期即可表达热休克蛋白70[25],在加力第3天,相应的靶细胞敏感性最强,大量分泌热休克蛋白70,并聚集成团,大量合成的热休克蛋白进入细胞核,参与细胞内蛋白质合成和变性蛋白质的降解,随后随着相应的靶细胞敏感性的逐渐减弱,或者由于牙周组织中相应负反馈机制的调节,热休克蛋白70的表达量也逐渐降低[26]。
热休克蛋白70参与了多重抗炎信号通路,保护细胞免受蛋白错误折叠和蛋白损伤压力[27]。热休克蛋白70还可以直接影响细胞线粒体内的相关凋亡因子,减少氧自由基的产生,从而抑制细胞调亡[28],保护细胞活性[29]。
实验的结果认为,热休克蛋白70在大鼠磨牙受力移动过程中,出现的各种动态变化,这可能与牙周组织的应激保护和组织改建过程密切相关
[30-55],提示热休克蛋白70可能参与了牙移动中的组织改建、细胞修复以及细胞凋亡过程。其具体作用机制,还需要通过进一步的研究来揭示。
中国组织工程研究杂志出版内容重点:组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程