由機(jī)械力觸發(fā)的正畸牙齒移動 (OTM) 取決于牙根周圍組織的重塑。長期以來，人們一直希望加速 OTM 過程，因為它有多種潛在的好處，包括縮短治療時間和減少副作用。牙周膜細(xì)胞 (PDLCs) 是牙周組織中主要的細(xì)胞成分之一，負(fù)責(zé) OTM 期間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。到目前為止，PDLCs 中機(jī)械應(yīng)力誘導(dǎo)的遺傳變化和機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制仍未*了解。

巨噬細(xì)胞起源于髓系前體，在 M-CSF 和 RANKL 的刺激下可分化為破骨細(xì)胞，從而在破骨細(xì)胞活性形成和骨吸收過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。巨噬細(xì)胞可以極化為 M1 和 M2 表型。最近的研究報道了 OTM 期間巨噬細(xì)胞 M1/M2 極化率升高，表明巨噬細(xì)胞極化對骨重塑的重要作用。然而，促使力誘導(dǎo) M1 樣極化的因素尚未闡明，這促使我們探索更多力誘導(dǎo)的遺傳變化，這會導(dǎo)致巨噬細(xì)胞和 PDLCs 在機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的功能改變。

生長分化因子15 (GDF15) 是人類轉(zhuǎn)化生長因子β (TGF-β) 超家族的成員之一。與其他家族成員一樣，它參與許多信號通路的調(diào)控，包括 ERK 和 SMADs 。至于 GDF15 在破骨細(xì)胞分化中的作用，已證明缺氧能夠誘導(dǎo) GDF15 表達(dá)，促進(jìn) NF-κB 活化，從而促進(jìn)破骨細(xì)胞生成。在腫瘤進(jìn)展中也報道了其對破骨細(xì)胞分化的促進(jìn)作用。

盡管 GDF15 在破骨細(xì)胞生成中起關(guān)鍵作用，但很少有研究報道它對機(jī)械刺激，特別是壓力刺激和隨后的生物學(xué)事件的反應(yīng)。

基于此，由北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院、口腔數(shù)字醫(yī)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗室、口腔數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)和材料國家工程實(shí)驗室的專家學(xué)者進(jìn)行了合作研究，旨在探索 GDF15 在人 PDLCs 中對壓力的響應(yīng)及其對破骨細(xì)胞分化和巨噬細(xì)胞M1/M2極化的影響，并進(jìn)一步剖析了 GDF15 促進(jìn)破骨細(xì)胞生成的可能分子機(jī)制，以及施加力后導(dǎo)致 GDF15 上調(diào)的上游調(diào)控因子。

結(jié)果表明，在壓力刺激下，GDF15 在蛋白質(zhì)和 mRNA 水平上均顯著增加。為了進(jìn)一步鞏固這一點(diǎn)，將 PDLCs 在1.5 g/cm² 的壓力下持續(xù) 0-24小時。RT-qPCR 的結(jié)果也一致證明了 GDF15 表達(dá)的上調(diào)。

總之，該研究結(jié)果突出了 GDF15 是壓力誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化的重要介質(zhì)，從而為 OTM 期間 PDLCs 介導(dǎo)的破骨細(xì)胞生成的分子機(jī)制提供了新的見解。

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