口腔生物学课件 73页

口腔生物学第四章口腔分子生物学李盛林2009.12.\n更正：1.p130,倒数第2行，第4个英文字母d改为大写D。2.p131，正数第2行，第二个英文单词TGF3mRNA改为TGFβ3mRNA。\n前言分子生物学理论和技术的发展赋予了传统学从分子水平从分子水平科崭新的内容认识疾病治疗疾病分子病理学分子免疫学分子病毒学分子病基因病基因治疗细胞治疗组织工程\n前言分子水平认识口腔疾病：1.口腔组织发生异常－－颌面部畸形唇腭裂2.牙齿发育异常－－综合症表现的牙齿发育异常遗传性牙本质发育不全（II）3.多因素（基因）疾病－－牙周病肿瘤龋病\n本章学习目的：了解口腔组织（牙齿）发育及疾病在分子水平的研究状况。本章主要了解:1.牙齿发育的分子调控机制2.肿瘤转移的分子机制一般了解：龋病相关因子，牙周病相关因子，癌基因\n第一节口腔组织发育的分子基础上腭发育的分子调控唇腭裂是较长见的颌面部畸形，发病原因不明，但已发现一些因素与家族性唇腭裂有一定关系。腭发生过程中，腭突中嵴上皮细胞和腭间充质细胞分化和发育异常，使腭突上抬延迟或不能上抬，导致两侧腭突不能接触。腭部发育：上腭发育受一些基因在时间和空间上的精密调控。有研究认为TGFβ是腭发育和形成的主要调节因子，主要调节RB蛋白的功能。其它：FGF8;Shh；BMP;TGFβ3；EFG;MMP……\n腭部发育异常－－腭裂：常见的颌面部畸形。腭发生过程中，腭突中嵴上皮细胞（medialedgeepithelial;MEE）和腭间充质细胞(palatemesenchymalcell)分化和发育异常。实验性腭裂（动物模型研究）：视黄酸(RA，维甲酸，维生素a酸，视网膜酸)：与视觉有关，维持上皮结构的完整性，促进发育。通过影响胚鼠发育中腭突腭间充质细胞增殖,导致骨量发育不足,形成腭裂;RA对EGF无影响，对TGF-2,TGF-β1，2取决于发育的阶段。地塞米松：与靶细胞中激素受体特异结合，形成激素－受体复合物后转移至核内，与染色质结合，改变基因表达状况。TGF家族，EGF，FGF及其受体等与其有关。TGF-β1是腭突间充质细胞增殖的正向调控分子。腭突发育后期,TGF-β1对腭间充质细胞生长和分化的调控作用明显增强。\n发育生物学（developmentalbiology）－－分子生物学技术的发展使发育生物学成为医学和生物学中发展最快的领域。牙齿发育的分子调控牙齿发育调控基因的认识疾病动物模型的建立发现疾病新基因疾病的诊断、治疗、预防提供了理想的平台。组织工程技术的不断完善，干细胞的研究牙齿再生的希望!\n1.牙齿发育的细胞调控理论－－20世纪50年代胚胎学家已发现细胞之间的信号传递是牙齿发育的重要特征。牙齿发育包括发育的起始、细胞的分化和形成。全过程受上皮源性细胞和外胚叶间充质细胞间的相互作用的调控。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控细胞间的交流是由一些小的信号分子介导的。信号分子将信息传递到邻近细胞，影响细胞的行为和分化。\nDentalepitheliumToothSkinDentalectomesenchymeSkinepitheliumDentalectomesenchymeSkinmesenchymeSkinepitheliumSkinmesenchymeDentalepithelium\n2.牙齿发育的分子调控机制－－20世纪80年代从分子水平认识牙齿的发育。调控牙齿位置、形状和数量的基因逐渐被认识。目前为止发现，所有在介导细胞交流（cellcommunication）中有重要功能的基因，也发挥着控制胚胎发育的重要机能。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\n口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控分子调控方式－－调控网络各种信号分子、它们的受体和目的基因组成了庞大的信号网络系统，它们包括：细胞外信号分子细胞核内转录因子结构蛋白等哺乳动物的发育是十分复杂的过程，信号分子之间相互诱导，相互抑制，构成庞大的网络系统，在器官形成的过程中的不同时间和空间发挥调控功能，目前对于这个调控网络的各个通路的认识还十分有限。\n调控牙齿发育的基因：目前已发现涉及牙齿发育的基因200余，这些基因在人体其它器官的发育中起着同样重要的作用。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\n5.在牙齿发育和形态形成中研究较多的信号分子：fibroblastgrowthfactorFGF－－成纤维细胞生长因子transforminggrowthfactorTGF－－转化生长因子bonemorphogeneticproteinBMP－－骨形成蛋白Hh(hedgehog)Wnthomeoboxgene-----同源异形盒基因Notch口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\n骨形态发生蛋白（bonemorphogeneticprotein,BMP）TGF-β超家族至少15个成员三个亚类：MBP2,BMP4,BMP7(根据氨基酸序列的同源性）参与牙胚、面突、眼、肾多种器官的发育。BMP4信号传递的靶基因----Msx1。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nBMP是牙齿发育的重要信号分子，是牙齿发育中起诱导作用的信号分子之一。BMP表达早于任何形态变化，几乎参与牙齿发育的全过程。与牙齿发生的启动、位置的确定有关。BMP在牙齿发育的过程中诱导上皮－－间充质之间的相互作用。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nDentalepitheliumOralepitheliumBMP4Msx1DentalmesenchymaltissueE10.5~11E11.5Msx1BMP4上皮来源的BMP4负责早期Msx1的空间表达BMP4的移位是为了在将来牙齿形成的位置上调Msx1的表达，建立反馈圈，维持两个基因在牙齿间充质细胞的表达。\n同源异形盒基因（Homeobox）家族Homeobox是一个大的基因家族。与牙齿发育有关的成员有Dlx、Lhx、Msx、Pax、Barx等。Homeobox基因编码的蛋白在胚胎发育中参与形成确定位置信息的自身调控网络系统。调控许多组织和器官形态发育的模式。胚胎发育期控制身体的部位和位置，决定轴向形状的发育（如肢体的前后）。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\n在早期的颌面部胚胎组织中有广泛表达。参与牙齿发育的大部分过程：牙齿发育的启动、牙齿的定位，牙齿的形态发生、牙齿的形状。Msx基因Msx家族是同源异型盒基因家族的重要成员，包括三个在染色体上不相连，但核苷酸序列相似的成员。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nMsx基因主要起信号介导和传递的作用在胚胎发育中，几乎所有器官发育过程中的上皮－－间充质相互作用的部位都有Msx1和Msx2的表达。牙源性上皮分泌的BMP4,FGF,SHH诱导间充质中的Msx表达，通过Msx的介导激发间充质中MBP4,Fgf3，Lef1,Ptc等基因表达，产生形态变化。与牙齿的缺失和形态有关口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控临床上，Msx1基因突变与人的牙齿缺失有关。一个缺牙家族的所有成员均有Msx1基因突变（Vastardis，1996）实验研究：Msx1基因剔除的小鼠，牙齿发育停止在蕾状期。Msx2基因剔除的小鼠，牙齿发育后期的形态缺陷。Msx1和Msx2基因表达模式与牙齿的形态学变化密切相关。\n与牙齿的硬组织形成有关在硬组织形成过程中，Msx1和Msx2在基质分泌期和矿化阶段mRNA的表达量呈互补关系，出生后3天～14天，Msx1表达逐渐增强，Msx2出生3天时最强，以后逐渐减弱。由此认为Msx1和Msx2在硬组织形成过程中存在遗传冗余现象（geneticredundancy）。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控Msx1Msx2出生后1天14天出生后1天14天出生后1天出生后1天\nDlx基因Dlx基因在牙齿发育中也扮演重要角色。Dlx1和Dlx2双重突变使上颌磨牙的发育阻止在牙板期，与Msx1和Msx2双重突变类似，与Msx1和Msx2在牙源性间充质的功能性冗余(redundancy)相似。由此推断，在牙源性间充质中，Msx和Dlx的基因功能是平行的。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nWnt信号途径Wnt信号通路是一条十分保守的信号传导通路.从低等生物果蝇直至高等哺乳动物，其成员都具有高度的同源性。Wnt信号通路不仅在胚胎发育过程中起着至关重要的作用，而且与许多人类肿瘤的发生发展也具有密切关系。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nWnt通路包括:细胞外因子-Wnt跨膜受-frizzled胞质蛋白-beta-catenin核内转录因子(TCF)等当细胞外因子与受体结合后，通过一系列胞质蛋白的相互作用使beta-catenin蛋白在胞质内累积进而入核与转录因子TCF共同作用激活靶基因转录.Wnt通路的下游靶基因多数是参与细胞增生与凋亡的基因：如cylinD1、c-myc等\nWnt基因:有近百个同源基因，统称为Wnt基因家族。编码结构相似的分泌型蛋白。Wnt基因的受体－－Frizzled蛋白，有十余个家族成员。Wnt信号与受体结合，启动下游成分产生级联反应，进行细胞内外的信号传递。Wnt与Shh共同作用能确定牙源性上皮在口腔中的正确位置。Wnt7抑制口腔上皮表达Shh，使其表达限于牙源性上皮内，通过维持口腔上皮和牙源性上皮的界限，保证牙齿萌出正确位置口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nWntsignaling哺乳mammalianteeth脊椎nonmammalianvertebratesand牙其它上皮器官头发羽毛口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控乳牙替换无无不断更新更新/替换\n2006年科学家通过激发Wntpathway，使小鼠发育出了十几个新的磨牙，这些牙齿有正常的牙本质，牙釉质和牙根。但是它们的牙冠比较简单，呈锥形。使牙齿增加的信号是从釉结发出的。通过计算机生物模型模拟，提高活化因子的水平可以打开牙齿更新的锁，而β-catenin信号通路正是釉结形成的上游激活因子。说明，老鼠保留着原始的持续生长牙齿的能力，这能通过激发Wnt信号通路实现。我们可以猜测，人类或许也保留着这样的能力。未来或许可以通过这种方式帮助病人的牙齿再生。ElinaJarvinen,IsaacSalazar-Ciudad,etal.2006ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nShh信号传导途径Hh3个家族成员:Shh(sonicHh),Ihh(IdianHh),Dhh(desrtHh).Shh表达最广泛，编码一个信号多肽。Shh是器官发生中形状形成的重要基因。决定神经管的背腹形状，脚的前后形状，早期胚胎的左右对称，体节形状。Shh缺陷的小鼠可产生神经管、中枢神经、脚，严重的颅面缺陷。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nShh与牙胚的发生，牙冠形态、牙本质、牙釉质的形成有关。在牙齿发育的起始阶段－－牙板期表达。蕾状期、帽状期、钟状期、钟状晚期，一直到出生后逐渐减弱。Shh控制上皮细胞增殖，细胞器的发育和极化。阻断牙源性上皮中Shh途径时，Shh依赖的反应限于牙源性上皮本身，不影响牙源性间充质。牙源性上皮源性细胞的增殖、生长、分化受到影响。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nShh在牙齿将要形成的位置上局限性高表达，保证牙齿在特定位置上形成，Shh控制生长，决定牙齿形状。在牙齿发育早期去除Shh等位基因的活性，引起牙齿形态严重异常，牙齿变小，成釉细胞和成牙本质细胞的细胞的极向和细胞层次结构紊乱。在硬组织矿化期，与维持成釉细胞，形成前期牙釉质结构有关。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nTGFβ及受体TGFβ超家族由一组结构相关的细胞因子组成，具有多重生理功能。TGFβ有TGFβ1～4四个亚型。成熟氨基酸的序列高度同源，由细胞分泌的TGFβ前原蛋白，在细胞外经过复杂的活化过程才具活性。至少35个以上的TGFβ超家族的基因与诱导胚胎发育和形态有关。在胚胎发育早期，调节细胞生长、分化、凋亡，刺激细胞外基质的形成，调节机体损失的修复。在早期发育的牙胚组织中有TGFβ及受体的表达，与牙胚的发育、成牙本质细胞的分化及成牙本质的修复有关。不同超家族成员在牙齿发育中起不同调控作用。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\nTGFβ与其受体结合后，激活受体，活化的受体作用于下游信号分子SMADs，将细胞外的信号传到细胞内，发挥基因调控作用。SMAD是TGFβ家族的细胞内信号分子，有9个成员，SMAD1～9，其中2和3是TGFβ细胞内特异的信号转导分子。SMAD4是信号中介分子，参与TGFβ家族所有成员的细胞内信号转导过程。TGFβ1～3mRNA在牙齿发育的各阶段均有表达。当成牙本质细胞分泌胞外基质并开始矿化时表达较强，在成熟的牙组织中也有表达，当牙齿因龋坏或其它原因脱矿时，基质中残留的TGFβ释放，促进成牙本质细胞的分化，介导牙组织的修复。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\n小结哺乳动物的发育过程受庞大的网络系统调控。信号分子之间相互诱导，相互抑制，在器官形成的过程中，在不同时间和空间发挥调控功能。目前已发现200余基因与牙齿的发育有关，这些基因在人体其它器官的发育中起着同样重要的作用。BMP,TGFβ，FGF,Msx，Shh，Wnt等基因和信号通路参与了牙齿发育的调控。口腔组织发育的分子基础牙齿发育的分子调控\n第二节口腔疾病的分子生物学基础单基因遗传病－－发现致病基因多因素疾病－－发现易感基因，易感人群及家族分子水平认识疾病基因治疗产前预测疾病预防致病机理基因治疗药物的敏感性\n口腔疾病的分子生物学基础分子水平认识疾病的方法遗传性疾病的研究多从疾病的表型入手，即正向遗传学方法。发现疾病家族，进行染色体组DNA分析，发现突变基因。其它，差异筛选法，分析正常和异常组织，或有差异的组织。建立文库，克隆技术，分析差异片段，找出目的基因。\n口腔疾病的分子生物学基础口腔疾病的分子生物学基础1.龋病2.牙周病3.口腔肿瘤4.牙齿发育异常\n口腔疾病的分子生物学基础－－龋病一.龋病致病因子细菌饮食宿主菌斑变形链球菌粘性放线菌乳杆菌唾液链球菌血链球菌葡糖基转移酶GTF饮食细菌宿主龋饮食细菌\n口腔疾病的分子生物学基础－－龋病龋病致病因子－－葡糖基转移酶（GTF）GTF是主要的致龋因素。它可特异地利用蔗糖合成细胞外多糖，尤其是水不溶性葡聚糖，它与变链的致龋性密切相关。变链球菌的GTF至少有3个亚型，GTF-I，GTF-SI,GTF-S,分别由gtfB，gtfC,gtfD基因编码。一些变链的gtfB和gtfC基因有多态性现象。从目前研究看，gtfB与龋的关系最密切。\n口腔疾病的分子生物学基础－－龋病防龋疫苗我国成年人患龋率：60％＋防龋疫苗的研制经历了40余年的努力，经历减毒疫苗－－灭活疫苗－－DNA重组疫苗……存在问题：高效性安全性\n主动免疫途径：机理：唾液中的免疫球蛋白是宿主抵御微生物侵袭的第一道防线，通过刺激机体产生SIgA达到抗变链的目的。诱导机体产生唾液特异性SIgA抗体，SIgA和抗GTFs的SIgA通过唾液、龈沟液到达易患龋的部位，干扰细菌在牙面的集聚和附着，抑制细菌代谢。口腔疾病的分子生物学基础－－龋病防龋疫苗制备的策略：3个1）免疫原：葡糖基转移酶（GTFs）变链主要毒力因子表面蛋白抗原（PAc）\n口腔疾病的分子生物学基础－－龋病防龋疫苗的发展方向：安全，有效，廉价。龋病发病率高，影响人们的生活质量，但不危及生命。任何潜在的危险都难以被接受。3）被动免疫途径用变链及提纯的抗原免疫母鸡，从卵黄中提取卵黄IgG抗体，也有一定的防龋效果。安全性好可食用疫苗利用转基因植物为生物反应器，将防龋免疫原引入植物，生产能使人体获得特异性抗体的可食用植物（疫苗）。\n口腔疾病的分子生物学基础－－牙周病二.牙周病相关易感基因多基因遗传病涉及多个基因，每个基因的变异和缺陷对疾病的发生（易感性）可能只起微弱的作用，这些基因的协同作用与特殊的环境共同导致了疾病。正常人携带这些基因，携带越多，患病的可能性越大。一般称此类基因为易感基因（susceptibilitygene）。基因在决定个体表型起决定作用，通过赋予个体对疾病的易感性或抵抗力，影响机体与环境因素的相互作用。基因对疾病的发生起着直接或间接的作用，所以，通过识别疾病相关基因，实现多基因病的诊断和防治的目的。\n口腔疾病的分子生物学基础－－牙周病牙周病与易感基因致病微生物，宿主易感因素，环境危险因素是牙周病的主要致病因素。牙周病主要致病菌：10～20种，以革兰氏阴性厌氧菌为主。牙周病的病理过程：特异的细菌激活组织内的免疫－炎症反应，引起牙周炎。致病菌是始动因子，宿主的易感性是基本因素。易感性可以影响牙周病的发生方式，类型，疾病的进程，对治疗的反应。\n口腔疾病的分子生物学基础－－牙周病名词解释基因多态性（genepolymorphism）：基因以几种变异形式存在（等位基因）。多态基因（polymorphicgene）：以几种常见的等位基因（allele）形式存在的基因。等位（基因）型（Allelotype）：在繁殖群体中等位基因的频率。\n口腔疾病的分子生物学基础－－牙周病人类是一个具有基因多态性的群体，不同群体对疾病的易感性和抵抗性存在差异，人们试图用基因多态性解释个体的表型差异，对疾病的易感性，对药物的耐受、对环境因素的反应。在对牙周病发病，疾病的进程，对炎症的反应的研究中，发现了一些可能的相关基因。例如IL－1IL-1家族是基因多态性高发生频率的基因。对IL-1家族基因多态性与牙周炎的易感性、严重程度、治疗效果进行的关联研究显示，多数的研究认为它的多态性与牙周炎的易感性及严重程度有关。\n口腔疾病的分子生物学基础－－牙周病白介素，TNF,中性多形核白细胞IgGFc受体（FcγD），雌激素，维生素D受体等基因多态性可能与机体对致病菌感染的免疫应答及炎症反应的类型有关。根据目前的研究，IL-1基因多态性与慢性牙周炎的炎症程度相关，FcγD基因多态性可能与侵袭性牙周炎有关。维生素D受体的基因多态性可能与女性牙周炎有关。\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤三.口腔肿瘤人乳头瘤状病毒(HPV)与口腔癌p53基因与口腔癌口腔癌转移机制1.人乳头瘤状病毒（humanpapillomavirus,）小的DNA病毒，7900个碱基组成。70余基因型。根据与疾病的关系分为高危型和低危型。高危型与恶性肿瘤有关。如，HPV-16,HPV-18。以人类为自然宿主，明显的宿主与靶细胞特异性，仅侵犯皮肤、粘膜和鳞状上皮细胞。不同型HPV感染特定的解剖学部位。HPV基因分为3个区段：早期区（E区），晚期区和上游调控区。其中E6和E7是转化基因，可使细胞永生化\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤HPV与口腔癌的关系：目前没有HPV诱导口腔癌变的直接证据，但很多证据表明HPV在口腔癌发生的多因素过程中，起了重要的作用。如，口腔癌中HPV病毒的较高检出率。细胞学证据；宫颈癌的证据；\n宫颈癌是由一种病毒（高危型HPV）的持续感染引起。是感染源明确、单一的肿瘤。全球范围内，宫颈癌势困扰女性的第二常见癌症，也是导致女性死亡的第二大癌症。全球约50万人被诊断为宫颈癌，30万人因此死亡。\n口腔癌宫颈癌病毒感染型HPV-16,18HPV-16,18病毒检出率30~50%>90%HPV病毒的生存条件粘膜粘膜口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤\n人类历史上第一个防治肿瘤的疫苗－－HPV疫苗2006年被批准上市2007年11月6日召开的第24界国际乳头瘤病毒学术会议：HPV疫苗已经在全球85个国家获准上市，我国目前进行上市前的准备，届时将成为我国最贵的疫苗。每剂120$HPV疫苗是第一个预防肿瘤的疫苗，分为3剂，在6至12个月内完成注射获得终生免疫。\nHPV疫苗疫苗－－治疗性和预防性，目前成功的是预防性HPV疫苗预防性HPV疫苗：预防性疫苗多以的主要衣壳蛋白体外表达形成的病毒样颗粒为靶抗原,主要诱导机体体液免疫反应,产生的中和抗体在进入机体前即能与病毒的抗原结合,从而防止HPV的感染。预防性疫苗服务于健康人群,故其疫苗选择重点在于安全性。口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤\n利用研制的乳头瘤病毒样颗粒（1991年，澳大利亚和美国学者），它具有类似于病毒的自然结构和良好的抗原性以及免疫原性,可以刺激机体产生抗体,但它不会在机体内引发因为接种疫苗而导致的病毒感染,可以达到很好的预防感染的效果。疫苗产生得益于病毒颗粒的研制成功。口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤\n治疗性HPV疫苗：基因疫苗基因疫苗(又称核酸疫苗)是将编码特定抗原蛋白的基因序列克隆到合适的质粒载体上，制备成核酸表达载体,将其直接接种人机体内,在宿主体内持续表达外源基因,合成抗原蛋白质,从而激发机体免疫系统产生针对外源蛋白质的特异性免疫应答。高危型早期基因E6,E7,晚期L1基因是制备治疗疫苗的首先基因。口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤\n摆在国际医学界,特别是肿瘤研究者面前的一道难题:癌症的发病机制不清楚,使其它癌症疫苗的研发变得无从下手。子宫颈癌疫苗的研制成功并不意味着人类对癌症整体认识的突破，人类对癌症的斗争还任重道远，预防癌及癌前病变还要依靠各种筛查与早诊早治手段,而健康的生活方式,良好的饮食习惯则应该是人们远离癌症保持健康的真谛。口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤2.p53与口腔癌p53基因是已知与人类肿瘤关系最密切的基因，定位17号染色体（17p13.1）。有11个外显子。野生型p53基因是抑癌基因，突变型是癌基因。抑癌基因的突变与肿瘤发生密切相关，约一半以上的人类肿瘤与抑癌基因的失活有关。基因突变是p53失活的重要方式，突变仅发生在肿瘤细胞。头颈部鳞癌p53的突变位点多位于5～9外显子。\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤P53与一些病毒蛋白形成复合物，使其失却功能，也是p53基因失活的重要方式。如：SV40T抗原、HPV-16,-18E6蛋白。在头颈部鳞癌的各阶段均有p53表达的异常改变，约在30％左右，鳞癌高于重度上皮异常增生。\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤3.肿瘤转移的分子机制肿瘤转移的概念：肿瘤细胞从原发部位脱离（detachment）迁徙到与原发肿瘤不同的位点，最终发展为肿瘤的过程。肿瘤转移的生物学基础：原发肿瘤组织中有转移潜能的细胞亚群。\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤肿瘤转移过程：4个步骤a.肿瘤细胞脱离原发部位,突破基底膜，侵入细胞外基质。b.进入血循环和淋巴循环,逃避免疫系统攻击。c.与内皮细胞粘附并向血管外迁移。d.在远处浸润，形成转移灶。\n\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤细胞粘附的改变蛋白溶酶和血管增生因子的作用以及转移相关基因和转移抑制基因的调控。\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤酶的作用：基底膜是限制癌浸润和转移的组织屏障。肿瘤细胞分泌的多种酶类可以降解基底膜。这些酶包括：基质金属蛋白酶（MMPs）；胱氨酸蛋白酶；天冬氨酸蛋白酶；丝氨酸蛋白酶等。\n肿瘤细胞分泌的基质金属蛋白酶在肿瘤的浸润及转移中起重要作用，它通过破坏基质降解的平衡，使肿瘤细胞通过胞外基质和基底膜生物学屏障，进入周围组织。分子的末端占据了酶的活性部位，金属蛋白酶处于非活性状态。需要时，分子的末端掀起。collagenInactivatedenzymeActivesiteEndsequence\nEnzymecleavescollagen胶原蛋白断裂成碎片。Endsequence分子的末端分离，酶的活性部位暴露，在细胞外基质中与胶原分子结合。\n肿瘤内皮细胞基底膜胞外基质肿瘤细胞酶破坏基底膜肿瘤细胞侵入细胞外基质结合部位肿瘤细胞分泌胶原酶转移瘤\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤MMPs的表达受严格的控制，癌组织中的一些生长因子可刺激MMPs的过表达。如：TNF,EGF,TGF等。TIMP（金属蛋白酶组织抑制因子）是MMP的组织抑制剂。它与MMP形成复合物抑制其活性。在口腔鳞癌和周围组织中MMPs的表达增加。如果增加TIMP基因的表达可以抑制肿瘤的转移。口腔鳞癌组织中TIMP表达增加时，较少发生转移。\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤肿瘤新生血管与肿瘤转移的关系肿瘤初期，肿瘤细胞靠扩散获取营养，超过2～3cm时，需要靠血管获得营养和氧气。血管一旦发生，肿瘤生长迅速，并易发生浸润和转移。肿瘤细胞分泌多种细胞因子，促进肿瘤血管形成。如血管内皮生长因子（VEGF）,促血管生成素家族（Ang），酸性、碱性成纤维生长因子（aFGF,bFGF）,转化生长因子（TGF）。\n口腔疾病的分子生物学基础－－口腔肿瘤VEGF增加血管通透性，刺激血管内皮细胞增殖，促进血管形成，诱发促进血管生成酶的表达。肿瘤诱生的血管基底膜薄，易断裂，肿瘤细胞容易侵入血管，加上VEGF增加血管的通透性，使肿瘤细胞容易从血管腔渗到淋巴结或远隔器官而发生转移。VEGF的表达水平也与肿瘤的恶性度及转移、预后有关。\n小结：1.肿瘤转移经过4个步骤：a.肿瘤细胞脱离原发部位,侵入细胞外基质与基底膜。b.进入血循环和淋巴循环,逃避免疫系统攻击。c.粘附在内皮细胞壁并向血管外迁移。d.在远处浸润，形成转移灶。2.基底膜是限制癌浸润和转移的组织屏障。肿瘤细胞分泌的多种酶类可以降解基底膜。这些酶包括：基质金属蛋白酶（MMPs）；3.MMPs通过破坏基质降解的平衡，使肿瘤细胞通过胞外基质和基底膜生物学屏障，进入周围组织。4.TIMP（金属蛋白酶组织抑制因子）是MMP的组织抑制剂。它与MMP形成复合物抑制其活性。5.VEGF在肿瘤新生血管中起重要作用。\n牙齿发育异常疾病与基因突变在口腔疾病中有些疾病与基因的突变有关，主要是遗传性疾病，如遗传性牙本质发育不全；综合症在口腔中的表现，如缺牙，以及单纯的先天性缺牙。遗传性牙本质发育不全II型（DGI-II）乳光牙本质是一种常染色体显性遗传病。表现为牙齿结构异常，牙齿呈浅蓝色或黄褐色，釉质剥落，牙冠易磨损。与牙本质钙化不良有关。2001年我国学者成功的找到了与疾病表型一致的DSP基因。\n目前认为，牙本质涎蛋白（DSP）和牙本质磷蛋白（DPP）是由一个基因DSPP编码的两个蛋白。通过对DSPP基因的分析已经在5个家族发现了4个不同的突变位点。证实DSPP是该病的致病基因。该病还存在遗传异质性，在已报道的位点和其它编码区和上游调控区均未发现基因的突变。\n其它：少汗性外胚叶发育不全（HED）-----ED1基因Rieger综合症------PITX2基因锁骨颅骨发育不全（骨－牙形成障碍）-----RUNX2基因家族性单纯先天缺牙------MSX1和PAX9。\n