[摘要]目的:探討犬乳恒牙替換過程中血管內皮生長因子(VEGF)在犬恒牙胚發育中的表達及意義。方法:分別對乳牙期、替牙期、恒牙期本地犬取牙胚及其周圍組織,制備石蠟切片,進行HE染色和牙胚內VEGF的免疫組化染色,用彩色病理圖像分析系統分析各組染色強度灰度值。結果:乳牙期、替牙期犬牙胚的成牙本質細胞VEGF的免疫組化強度明顯高于另外一組,成釉細胞中也有陽性信號。結論:VEGF可能參與恒牙胚的發育。
[關鍵詞]犬恒牙胚;血管內皮生長因子;成牙本質細胞;成釉細胞
[中圖分類號]R780.2 [文獻標識碼]A [文章編號]1008—6455(2007)04—0510—02
血管內皮生長因子(Vascular EndothelialGrowth Factor,VEGF)是由血小板、巨核細胞、內皮細胞和成骨細胞或腫瘤細胞合成和分泌的多功能細胞素,具有促進內皮細胞增殖、血管生成、增加血管通透性以及血管維持等功能。許多研究表明,VEGF在胚胎發育過程中協調著細胞外基質的改建、血管增生的關系。而在恒牙胚發育中的作用卻未見相關報道。本實驗主要通過對犬恒牙胚成牙本質細胞中VEGF的表達進行研究,探討VEGF在此過程中的作用。
1 材料和方法
1.1 材料及分組:動物選用本地犬共6只,分為3組,每組各2只。A組:乳牙牙根穩定犬(6周齡),體重2.5Kg;B組:乳牙牙根吸收犬(12~16周齡),體重6Kg;C組:成年恒牙列犬(20周齡),體重10Kg。
1.2 試劑:兔抗鼠和人VEGF多克隆抗體(SantaCruz公司,美國);SABC免疫組化檢測試劑盒(北京中杉);DAB顯色試劑盒(北京中杉)。
1.3 切片標本制作及觀察:分別將實驗犬以速眠新Ⅱ注射液按0.2ml/Kg肌注麻醉,解剖分離雙側頸動脈后斷頭處死,頸動脈插管,用生理鹽水沖洗,4%甲醛固定液(含1/1000 DEPC)進行灌注組織內固定,分離上、下頜骨,4%甲醛固定液外固定24h,上、下頜骨于甲酸、甲酸鈉脫鈣液中4℃脫鈣,4周后分切成小塊,再脫鈣4周。脫鈣后,分切、修整、酒精脫水、二甲苯透明、浸蠟、石蠟包埋,制作5μm厚石蠟切片。石蠟切片脫蠟至水,常規HF染色,每只犬取5張切片共30張,每張切片光學顯微鏡下觀察根尖組織。
1.4 免疫組化染色及圖像分析:切片脫蠟至水,一抗為兔源性抗體,稀釋度1:80,其余步驟按試劑盒進行。用HPIAS-1000高清晰度彩色病理圖像分析系統分析染色強度的灰度值,每個時期10張切片,每張切片隨機選取4個成牙本質細胞進行測量。
2 結果
A組:8周犬乳牙根未發生生理性根吸收,恒牙胚牙冠發育處于牙體組織形成期,牙本質、牙釉質基質開始形成。成釉細胞、成牙本質細胞高柱狀,胞核橢圓形,遠離基底膜,整齊排列,極性倒置明顯。此時可見恒牙胚內成牙本質細胞及成釉細胞染色陽性,染棕黃色??瞻讓φ战M染色陰性。B組:12~16周犬乳牙根發生生理性吸收,恒牙胚冠部牙本質、牙釉質進一步形成和礦化,成釉器萎縮、上皮根鞘向根方生長,形成上皮隔,并可見上皮根鞘發生斷裂。此時恒牙胚內成牙本質細胞及成釉細胞染色陽性,空白對照組染色陰性。C組:20周成年犬恒牙列,乳牙已脫落,恒牙萌出。恒牙成牙本質細胞染色陰性。
經彩色病理圖像分析系統分析,成牙本質細胞染色灰度值分析見表1。
經LSD檢驗,A、B組與C組間P<0.05,即成牙本質細胞免疫組化染色強度A、B組與C組間有顯著性差異,說明成牙本質細胞表達VEGF的強度不同。A組與B組間P>0.05,即成牙本質細胞免疫組化染色強度A組與B組間無顯著性差異。
3 討論
VEGF的研究始于1989年,VEGF是一種由亞基內及亞基間二硫鍵交聯形成的同源二聚體糖蛋白。目前已發現VEGF家族至少包括五大成員:VEGF—A、VEGF—B、VEGF-C、VEGF-D并口PGF(placentalgrowth factor,胎盤生長因子),分別定位于不同的染色體。目前已知VEGF家族有3個受體:VEGFR—1、VEGFR—2、VEGFR-3,分別由f1t—1、f1k—1/KDR、f1t一4基因編碼。其共同特點是催化域內有酪氨酸激酶插入區,酪氨酸激酶的活性通過受體和配體結合而激活,由受體磷酸化而刺激蛋白酶和Ca離子內流,對細胞的生長和分化起重要作用。
研究表明,VEGF是內皮細胞特異性最強的絲裂原,具有特異性促進血管增殖的作用。在牙齒發育早期,內皮細胞分泌VEGF促進血管形成。大量血管侵入牙乳頭、牙囊,以保證組織形成所需的營養。Aida研究表明,VEGF表達于內、外釉上皮及星網層細胞,調控成釉細胞的成熟。當成釉細胞成熟后,對牙乳頭發生誘導作用,分化為成牙本質細胞。成熟后的成牙本質細胞已具備合成蛋白質的功能。本實驗也發現:VEGF的陽性信號出現于發育中的恒牙胚成牙本質細胞、成釉細胞中,鏡下觀察,兩類細胞高柱狀,細胞核大、橢圓形,遠離基底膜,這種細胞形態學特點反映其功能和狀態正處于活躍的基質分泌期;恒牙萌出后,其成牙本質細胞成為扁平狀,說明其功能處于靜止,染色結果為陰性。圖像分析的結果A、B兩組間灰度值稍有不同,但相差不顯著,提示牙胚發育期間,細胞的功能狀態可能差別不明顯,但A、B組與C組則有顯著性差異,說明恒牙萌出后,成牙本質細胞VEGF染色強度明顯減弱,提示VEGF可能參與了牙胚的形成和發育,推測可能與硬組織礦化有關。