BARX1的用途制造技术

本发明专利技术涉及生物医疗技术领域，尤其涉及BARX1基因的用途。本发明专利技术研究结果表明，BARX1能够通过调控成骨、成牙基因的表达，从而影响间充质干细胞体外矿化能力，进而影响间充质干细胞的向成骨、成牙的分化。本发明专利技术为制备含有BARX1基因的骨组织或牙组织再生药物提供技术支持。

The use of BARX1

The invention relates to the technical field of biological medicine, in particular to the use of the BARX1 gene. The research results show that BARX1 can regulate bone and tooth expression genes, thus affecting the mesenchymal stem cells in vitro mineralization, thereby affecting the differentiation of osteogenic and odontogenic mesenchymal stem cells. The present invention provides technical support for preparing bone tissue or dental tissue regeneration medicine containing BARX1 gene.

【技术实现步骤摘要】
BARX1的用途
本专利技术涉及生物医疗
，尤其涉及BARX1的用途。
技术介绍
间充质干细胞是最初从骨髓中分化而来的多向分化潜能干细胞，可分化为多种不同种类的细胞，包括成骨细胞、软骨细胞、肌细胞以及脂肪细胞等。越来越多的证据证明间充质干细胞可存在于非骨髓组织中。多数成人的间充质干细胞可用于细胞介导的组织工程。源于骨髓、骨膜、以及脂肪组织等不同组织的间充质干细胞拥有相似的表面标记特征，但是不同组织来源的间充质细胞在分化、增殖以及迁移等方面存在着显著差异。在过去的几十年里，基于其干细胞的特性，一类新的干细胞从口腔颌面组织中分离出来，包括源于牙周膜、牙髓以及根尖乳头等组织的干细胞。这些细胞具有多向分化潜能、成骨/成牙本质分化及自我更新能力。将其移植到小鼠或小型猪体内，可以生成骨样/牙本质样矿化组织并具有修复牙体组织缺损的能力。相比较源于骨髓的间充质干细胞，这类干细胞更易获得，而且与牙体组织有着更紧密的联系。因此牙源性间充质干细胞为牙齿组织的再生提供了可靠的细胞来源，但是其成牙定向分化的分子机制尚未明确，限制了其潜在的应用。同源盒转录因子Barx基因族通过对细胞粘附分子调控及对II型胶原蛋白的调节参与间充质凝聚及形成。其中，转录因子BARX1在磨牙始基的间充质中表达，不仅参与牙齿形态发生的调控，也在牙齿及源于神经嵴的颌面部间充质细胞的发育中发挥着重要作用。在小鼠体内，Barx1表达于间充质凝聚位点，包括咽弓、肢芽、发育中的关节、磨牙乳头以及胃壁。异位表达Barx1基因会导致小鼠下颌培养中的切牙转变为异常的磨牙样的形态。在人类，罕见的Barx1基因重复或缺失会导致颌面部及关节的畸形。这些研究结果表明Barx1调节细胞粘附分子的表达并参与牙齿发育及形态的控制。然而，BARX1在牙源性间充质干细胞中的作用及作用机制尚不明确。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供BARX1的用途，本专利技术证明，BARX1基因能够调控通过调控与成骨、成牙相关基因的表达，实现对间充质干细胞成骨/成牙定向分化的调控。本专利技术提供了BARX1在制备调控间充质干细胞成牙相关基因表达的制剂中的应用。本专利技术实施例中，成牙相关基因为DSPP、DMP1和/或OSX。所述间充质干细胞为根尖牙乳头间充质干细胞、脐带间充质干细胞或骨髓间充质干细胞。所述调控具体为：过表达BARX1基因，促进DSPP基因、DMP1基因和/或OSX基因的表达；敲除BARX1基因，抑制DSPP基因、DMP1基因和/或OSX基因的表达。本专利技术还提供了BARX1在制备调控间充质干细胞内成骨相关基因的制剂中的应用。本专利技术实施例中，成骨相关基因为BSP和/或OSX。所述间充质干细胞为根尖牙乳头间充质干细胞、脐带间充质干细胞或骨髓间充质干细胞。所述调控具体为：过表达BARX1基因，促进OSX基因的表达，抑制BSP基因的表达；敲除BARX1基因，抑制OSX基因的表达，促进BSP基因的表达。本专利技术所述BARX1为BARX1蛋白、BARX1基因序列、能够过表达间充质细胞中BARX1基因的物质，或者能够敲除或敲低间充质细胞中BARX1基因的物质。所述BARX1基因核苷酸序列的登录号为GeneID:56033，所述BARX1蛋白氨基酸序列有登录号为GeneID:56033的核苷酸序列翻译而来。所述能够过表达间充质细胞中BARX1基因的物质为包含BARX1基因的表达载体；或者由包含BARX1基因的表达载体转染的逆转录病毒。所述逆转录病毒的表达载体为pQCXIP。所述能够敲除间充质细胞中BARX1基因的物质为BAXR1的siRNA，序列为TCCTGCTCAGTAAGCTGCTCG。或者为将BAXR1的siRNA插入慢病毒的shRNA载体上构建而成BAXR1的shRNA质粒。本专利技术实施例中，过表达脐带间充质干细胞中的BARX1基因，培养后以成骨诱导培养液诱导干细胞分化，3周后，在mRNA水平检测与成骨相关、成牙相关基因。结果表明，过表达BARX1抑制脐带间充质干细胞BSP的表达；促进脐带间充质干细胞DSPP和DMP1的表达；促进脐带间充质干细胞OSX的表达。结果中，所述促进或抑制与未经过表达的正常脐带间充质干细胞相比，具有显著性差异(p<0.05或p<0.01)。本专利技术实施例中，过表达根尖牙乳头间充质干细胞中的BARX1基因，培养后以成骨诱导培养液诱导干细胞分化，3周后，在mRNA水平检测与成骨相关、成牙相关基因。结果表明，过表达BARX1抑制根尖牙乳头间充质干细胞BSP的表达；促进根尖牙乳头间充质干细胞DSPP和DMP1的表达；促进根尖牙乳头间充质干细胞OSX的表达。结果中，所述促进或抑制与未经过表达的正常根尖牙乳头间充质干细胞相比，具有显著性差异(p<0.05或p<0.01)。本专利技术实施例中，过表达骨髓间充质干细胞中的BARX1基因，培养后以成骨诱导培养液诱导干细胞分化，3周后，在mRNA水平检测与成骨相关、成牙相关基因。结果表明，过表达BARX1抑制骨髓间充质干细胞BSP的表达；促进骨髓间充质干细胞DSPP的表达。结果中，所述促进或抑制与未经过表达的正常骨髓间充质干细胞相比，具有显著性差异(p<0.05或p<0.01)。本专利技术还提供了BARX1基因在制备调控间充质干细胞矿化能力的制剂中的应用。所述调控具体为过表达BARX1基因抑制间充质干细胞的体外矿化能力。所述间充质干细胞为根尖牙乳头间充质干细胞或脐带间充质干细胞。所述矿化指钙化结节的形成。本专利技术实施例中，过表达脐带间充质干细胞中的BARX1基因，培养后以成骨诱导培养液诱导干细胞分化，定期在光镜下观察钙结节形成情况。结果表明过表达BARX1抑制脐带间充质干细胞体外矿化能力。本专利技术实施例中，过表达根尖牙乳头间充质干细胞中的BARX1基因，培养后以成骨诱导培养液诱导干细胞分化，定期在光镜下观察钙结节形成情况。结果表明过表达BARX1抑制根尖牙乳头间充质干细胞体外矿化能力。本专利技术还提供了BARX1在制备调控间充质干细胞成牙和/或成骨分化的制剂中的应用。本专利技术实施例中，间充质干细胞为根尖牙乳头间充质干细胞、脐带间充质干细胞或骨髓间充质干细胞。如前所述，本专利技术实验表明，过表达BARX1基因能够促进间充质干细胞内成牙相关基因的表达；抑制成骨相关基因的表达。最终结果表明，过表达BARX1基因能够促进间充质干细胞成牙分化，抑制成骨分化。并且，为了验证过表达BARX1对根尖牙乳头干细胞牙向/骨向分化的影响，本专利技术通过携带过表达BARX1载体的病毒感染根尖牙乳头干细胞(SCAPs)，植入小型猪牙本质缺损模型，观察过表达BARX1后在体内环境中对SCAPs分化的影响。根尖牙乳头干细胞成牙本质样组织能力强于对照组，实验组新生牙本质组织形成面积较对照组增加。本专利技术研究表明，过表达BARX1能够促进干细胞成骨/成牙相关转录因子OSX的表达，而基因敲除BARX1则会抑制OSX在间充质干细胞的表达。本专利技术通过OSX启动子分析及染色质免疫共沉淀(ChIP)表明，BARX1直接结合OSX启动序列，正向调控OSX的基因转录。此外，免疫共沉淀(Co-IP)结果表明BARX1和OSX在间充质干细胞中可以形成蛋白复合体。上述结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
BARX1在制备调控间充质干细胞成牙相关基因表达的制剂中的应用。

【技术特征摘要】
1.BARX1在制备调控间充质干细胞成牙相关基因表达的制剂中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述成牙相关基因为DSPP、DMP1和/或OSX。3.BARX1在制备调控间充质干细胞内成骨相关基因的制剂中的应用。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述成骨相关基因为BSP和/或OSX。5.BARX1在制备调控间充质干细胞成牙和/或成骨分化的制剂中的应用。6.根据权利要求1～5任一项所述的应用，其特征在于，所述间充质干细胞为根尖牙乳头间充质干细胞、脐带间充质干细胞或骨髓间充质干细胞。7.OSX在制备调控间充质干细胞内成牙本质相关基因和/或成骨相关基因表达的制剂中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：范志朋，林潇，王松灵，董蕊，李钧，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京口腔医院，
类型：发明
国别省市：北京,11