HSP70在大鼠磨牙機械性損傷后的免疫組化表達

邵文武,張 輝

(佳木斯大學,黑龍江 佳木斯 154007)

熱休克蛋白又稱應激蛋白,是在熱休克狀態下啟動的一系列特殊基因編碼合成的蛋白質,廣泛存在于真核細胞內,能夠在應激狀態下保護細胞組織免受傷害,并對受損組織有修復作用。因其在體內與多種多肽和蛋白質形成復合體,生理狀態下在蛋白質的折疊與伸展,多肽的組裝過程中起調節作用,但又不改變靶蛋白的結構,故熱休克蛋白又被稱作分子伴侶[1]。基于其分子量的大小有學者建議將其分為四類,HSP90家族,HSP70家族,HSP60家族及小分子量 sHSP家族。其中 HSP70具有高度的保守性 ,是熱休克蛋白重要的家族之一,在組織細胞中的含量也最多。HSP70在應激時保護核內重要遺傳物質,同時作為分子伴侶參與蛋白質折疊,轉運,裝配,使變性肽鏈重新折疊并清除無法恢復的變性肽鏈,對于維持細胞持續生存及加速損傷修復有重要作用[2]。目前它在腫瘤、癌癥、黏膜病變方面已被深入研究,而對其在口腔特別是在牙髓病方面的研究相對較少。國內學者呂平等[3]曾做過 HSP70在人正常牙和齲壞牙髓中的免疫定位,發現其分布于成牙本質細胞及細胞突,牙髓成纖維細胞,血管內皮細胞及管壁平滑肌細胞中。推測了其在牙髓自身修復中的作用,但沒有闡明其在牙髓炎中的作用。蘭衛東[4]等研究了HSP70在大鼠牙髓炎中的免疫組化表達推測了其在牙髓抗損傷修復過程中可能的作用。但是,HSP70是如何誘導成牙本質細胞的發生,保護正常牙髓組織免受炎癥刺激和損傷的牙髓組織如何形成修復性牙本質,其具體機制學者們雖有研究,卻只是推測,尚無定論。

圖1 鼠穿髓144h

本實驗選取大鼠磨牙為研究對象進行程度不同的機械性損傷(淺磨,深磨,穿髓 )實驗,因為人們對大鼠牙髓組織的研究已經積累了大量資料,故對于大量的重復性實驗是較理想的選擇,同時大鼠磨牙牙髓組織結構與人類牙髓基本相似,通過對大鼠磨牙進行由淺入深的機械性損傷,以其更好的了解牙髓在抵御外界刺激中 HSP70的表達情況,為 HSP70如何參與牙髓的抗損傷修復提供更為可靠的理論依據,同時也可以為相關藥物的研制開拓新思路。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

Wistar大鼠 ,雄性,40只,體重 200～ 250g,均購自佳木斯大學醫學院動物中心。

1.2 實驗方法

根據不同的處理時間將30只大鼠隨機分為 3組,每組10只,即正常組、穿髓72h組和穿髓 144h組。10%水合氯醛腹部注射麻醉后分別在大鼠左右上頜第一磨牙合面進行機械性鉆磨。各組大鼠分別按規定時間脫頸處死,將左右側上頜第一磨牙及周圍牙槽骨的組織塊作石蠟切片,分別進行常規HE染色和免疫組化染色后,光鏡觀察。

2 結果

2.1 各組大鼠磨牙標本經 HE染色后

見圖 1～ 3。

圖2 鼠穿髓72h

圖3 鼠陰性對照

(1)正常組牙髓成牙本質細胞排列整齊,無血管擴張充血,未見炎細胞浸潤。(2)穿髓 72h組可見穿髓點周圍有大量粒細胞和巨噬細胞浸潤,還有少量淋巴細胞。個別標本有中心的壞死區。(3)穿髓144h組可見大量炎細胞浸潤,以淋巴細胞居多,壞死區擴大,細胞間纖維成分增多。

2.2 各組大鼠磨牙標本經免疫組化染色后

(1)正常組牙髓組織未見陽性著色。(2)穿髓3D組可見成牙本質細胞,血管內皮中度至強陽性表達,成纖維細胞中度表達,中性粒細胞仍呈強陽性表達。個別標本壞死區為棕黃色均質中度陽性表達。(3)穿髓7D組壞死區擴大呈均質弱陽性表達,成牙本質細胞,牙髓成纖維細胞及血管內皮細胞減少,均呈弱陽性表達,修復性牙本質弱陽性表達。

3 討論

牙髓的損傷與修復,取決于牙髓的免疫防御能力和牙髓組織的解剖生理特點,刺激的形式,強度和作用時間等。本研究選取大鼠雙側上頜磨牙為研究對象,采用穿髓以便更加清晰的觀察 HSP70在牙髓中的動態表達特點 ,更好的為 HSP70在人牙髓中的表達做借鑒和參考。本實驗的病理結果顯示:穿髓72h組除牙髓細胞,血管內皮細胞及中性粒細胞強陽性表達外部分標本還可見壞死區呈棕黃色均質染色。在穿髓點附近的成牙本質細胞由于受到鉆磨損傷的直接刺激,HSP70強陽性表達。壞死區牙髓由于細胞變性壞死 ,胞體溶解 ,呈現均質樣黃色染色。穿髓144h組,牙髓壞死區擴大,殘存牙髓組織中炎細胞浸潤減少,炎癥基本消退。殘存牙髓組織開始形成修復性牙本質,免疫組化結果顯示修復性牙本質弱陽性表達,此時,成牙本質細胞,前期牙本質細胞層仍有陽性表達,提示 HSP70可能參與牙髓修復過程。通過對大鼠牙髓的研究,我們更加直觀詳盡的了解了在牙髓的不同反應期HSP70在牙髓中的動態表達,即牙髓損傷早期 HSP70提供抗炎癥反應,在炎癥晚期,HSP70表達則顯示 HSP70積極參與牙髓的損傷與修復。為其在人類牙髓中表達的研究提供了可靠的理論數據。

[1]Hays SA,Dice JF.Role for molecularchaperonesin protein degradation[J].J Cell Biol,1996,132(3):255-258

[2]Boston R S,Viitanen PV,Vierling E.Molecular chaperones and protein folding in plant[J].Plant Mol Biol,1996,32(1-2):191-222

[3]呂平,邊專,陳智.熱休克蛋白70在人正常牙和齲壞牙牙髓中的免疫定位 [J].牙體牙髓牙周病學雜志,1999,9(4):267-269

[4]蘭衛東,解寶生,王培新,等.熱休克蛋白70在大鼠牙髓炎中的免疫組化研究 [J].口腔醫學雜志,2004,24(4):202-205