邵翔++陈后煌++陈达++马玉环++郑文伟++叶蕻芝++李西海
【摘 要】意图:讨论颞下颌关节发育的分子生物学机制。办法:选取5只BAL B/C重生乳鼠,取头,惯例固定、脱钙、脱水、包埋,选用免疫安排化学技能检测颞下颌关节CollagenⅡ(ColⅡ)、CollagenⅠ(ColⅠ)、Aggrecan和印度豪猪蛋白(Ihh)的表达。成果:颞下颌关节盘中,ColⅠ和ColⅡ表达阳性,Ihh表达强阳性,Aggrecan未见显着表达;髁状突软骨中,ColⅡ表达阳性,Aggrecan表达强阳性,Ihh和ColⅠ少数表达。定论:ColⅡ、ColⅠ、Aggrecan和Ihh正常表达,在颞下颌关节构成与发育进程中发挥重要的效果。
【关键词】 颞下颌关节;软骨基质;免疫安排化学技能;印度豪猪蛋白;小鼠
Experimental Study on the Temporomandibular Joint Cartilage Matrix and the Expression of Ihh in Newborn Rats by Immunohistochemical Technique
SHAO Xiang,CHEN Hou-huang,CHEN Da,MA Yu-huan,ZHENG Wen-wei,YE Hong-zhi,LI Xi-hai
【ABSTRACT】Objective:To investigate the molecular mechanism of the development of temporomandibular
joint.Methods:Heads of five BAL B/C newlyborn rats were taken,fixed,decalcified,dehydrated and embedded.Immunohistochemical technique was used to detect the expressions of CollagenⅡ(ColⅡ),CollagenⅠ
(ColⅠ),Aggrecan and Ihh.Results:In the temporomandibular joint disk,the expressions of ColⅠ and ColⅡ
were positive,the expression of Ihh was strongly positive and Aggrecan had no obvious expression;while in condylar cartilage,the expression of ColⅡ was positive,the expression of Aggrecan was strongly positive,and Ihh and ColⅠ had a little expression.Conclusion:ColⅡ,ColⅠ,Aggrecan and Ihh have normal expressions,playing an important role in the formation and development of the temporomandibular joint.
【Keywords】 temporomandibular joint;cartilage matrix;Immunohistochemical technique;Ihh;mouse
颞下颌关节(temporomandibular joint,TMJ)由下颌骨的下颌头关节面、颞骨的下颌窝和关节结节关节面、关节囊、关节腔,以及将关节腔分为上、下两部分的关节盘组成[1],多种要素参加影响颞下颌关节的成长发育[2-3],了解颞下颌关节的成长发育进程,对深入研讨颌面部变形的发病机制有着重要的临床意义。小鼠的颞下颌关节根本结构与人类似,但下颌骨升支端有髁状突、喙突与角突,其间只要髁状突参加构成颞下颌关节。现在,颞下颌关节的结构和功用已有体系的描绘,但其发育相关的分子生物学机制有待深入研讨[4-5]。因而,本研讨以重生乳鼠颞下颌关节为研讨目标,选用免疫安排化学技能,调查小鼠发育进程中颞下颌关节软骨基质与印度豪猪蛋白(Ihh)的表达改动,为提醒颞下颌关节发育机制供给新的
途径。
1 资料与办法
1.1 试验动物 BAL B/C重生乳鼠5只,上海斯莱克试验动物有限责任公司购买雌性孕鼠出产,动物合格证号:SCXK(沪)字第2012-0002号。试验室室温稳定(22±1)℃,湿度(56±5)%,紫外线定时消毒,自在摄食饮水,给予质量分数为0.3%的钠饮食。
1.2 试剂和仪器 磷酸盐缓冲液(PBS,pH = 7.4,美国Hyclone公司);Ihh(1∶200;ab39634)、ColⅡ(1∶200;ab53047)、ColⅠ(1∶500;ab34710)和蛋白聚糖(Aggrecan)(1∶500;ab36861)抗体(美国Abcam公司);枸橼酸盐缓冲液(pH = 6.0,美国Sigma公司);山羊血清,通用型二步法检测试剂盒(含质量分数为3%的过氧化氢去离子水和多聚辣根酶符号羊抗兔IgG即二抗)以及DAB显色试剂盒(美国Thermo Fisher Scientific公司);光学显微镜(德国徕卡公司);白腊切片机(德国徕卡公司);生物安排白腊包埋机(孝感亚光医用电子技能有限公司)。
1.3 取 材 空气栓塞法处死重生乳鼠,当即放入PBS中,取下头部置于质量分数为4%的多聚甲醛4 ℃ 固定24 h,Kristense液脱钙1周,惯例脱水、通明、浸蜡、包埋、切片备用。
1.4 免疫安排化学技能染色 室温下白腊安排切片,二甲苯脱蜡,梯度乙醇脱水,将切片放入
10 mol·L-1枸橼酸盐缓冲液(pH = 6.0)的电炉锅内,锅内的水沸腾开端计时20 min,进行抗原修正,然后天然冷却到室温。山羊血清(1∶10)关闭非特异性染色,室温孵育15 min;然后别离参加一抗ColⅠ(1∶500)、ColⅡ(1∶200)、Aggrecan(1∶500)和Ihh(1∶200),PBS代替一抗作为阴性对照,4 ℃过夜;PBS洗刷后参加二抗(羊抗兔,1∶1000),37 ℃孵育20 min,再按试剂盒的说明书,ABC复合物处理,DAB显色,封片。光学显微镜下调查颞下颌关节免疫组化染色的
形状。
1.5 阳性细胞判别规范 颞下颌关节呈现棕黄色颗粒为阳性细胞,调查蛋白的散布、阳性强度和阳性率。按染色强度打分:-为无色,+为浅黄色,++为棕黄色,+++为棕褐色,染色强度需与布景色相比照。
2 结 果
免疫组化染色成果定位明晰,布景明晰,阳性颗粒清楚。ColⅡ在关节盘与髁状突软骨中均表达强阳性,Aggrecan特异性表达于髁状突软骨中,ColⅠ在关节盘中表达阳性可是髁状突软骨中仅见少数表达,Ihh在关节盘中表达强阳性、髁状突软骨表达显着较少。ColⅡ与Aggrecan的表达方位强弱根本共同,ColⅠ与Ihh的表达方位根本共同。见图1-图5。
3 讨 论
软骨基质首要由胶原纤维和蛋白多糖构成,具有缓解关节应力,保持关节周围安排拉伸功用的效果。ColⅠ和ColⅡ是颞下颌关节中最首要的胶原蛋白,它们经过集合分子构成关节盘、髁状突以及关节窝。Aggrecan是最首要的蛋白多糖,以聚合体的办法存在,被包绕在胶原纤维间基质内,保持胶质网状结构充盈且具有高度弹性,也是软骨构成和骨骼发育的根本物质。蛋白聚糖与通明质酸结合构成复合物,游离于关节液中,构成高度的粘弹性,对关节软骨起着减震和光滑等机械维护效果[6]。
在正常的成长发育进程中,髁状突的成长办法归于软骨内成骨,软骨内成骨始于增殖层内未分解的间充质细胞的增殖和分解,促进前体软骨细胞分解为软骨细胞,再逐步老练分解为前肥壮软骨细胞和肥壮软骨细胞,软骨基质由Ⅱ型胶原转变为X型
胶原,之后重生血管长入,肥壮软骨细胞发作程序性逝世,部分矿化的软骨逐步被骨代替。
Ihh是豪猪蛋白宗族的一员,在颞下颌关节髁状突的发育进程中发挥重要效果,与髁状突成长、软骨的表型、软骨祖细胞的功用有关,一起是关节盘和关节腔构成的必要条件。胚胎发育前期,Ihh在颞下颌关节髁状突内已经有较强表达,Ihh受体及其效应基因Gli 1、Gli 2和Gli 3的表达规模已达髁状突外层的多形软骨细胞层和关节盘原基。在重生小鼠颞下颌关节的软骨和软骨膜中,Ihh基因明显表达[7],这与本试验的研讨成果共同。Ihh基因敲除小鼠的髁突安排不能正常成长,结构紊乱,表现为细胞的增殖速率明显下降,具有增殖和分解功用的间充质细胞数量削减,软骨细胞的数量不足以保持髁突软骨的正常成长。一起,重生小鼠髁状突软骨内Ihh缺少的一起伴随着ColⅠ、ColⅡ和Aggrecan表达改动,终究导致髁状突外表纤维软骨的特性改动[8]。
试验标明,ColⅡ和Aggrecan一起在髁状突软骨中高表达,ColⅠ首要在关节盘中表达,关节盘首要成分为纤维软骨,ColⅠ为纤维软骨所独有,或许是因为在颞下颌关节构成和发育进程中,ColⅠ
具有保持骨结构的完好及骨生物力学特性,而ColⅡ和Aggrecan则经过构成软骨基质,促进软骨细胞的分解,然后促进软骨的构成及骨骼发育。Ihh在重生乳鼠颞下颌关节的关节盘和髁状突中均有表达,或许因其在保持关节盘骨生物学特性、促进髁状突软骨发育中均发挥重要效果。本试验运用免疫组化染色法检测了乳鼠发育期颞下颌关节各部位Ihh、ColⅡ、ColⅠ和Aggrecan的表达改动,目标定位精确直观,且操作简洁,试验费用低,具有同类试验其他办法所不具备的优势。
现在,影响颞下颌关节发育的要素没有彻底探明,如调控颞下颌关节安排间相互关系的信号分子的类型、关节盘构成进程对关节窝的影响等。未来的研讨中,能够测验运用试验胚胎学或许运用基因敲除小鼠模型进行研讨,进一步说明颞下颌关节发育的细胞和分子学机制。
4 参考文献
[1] Wang Y,Liu C,Rohr J,et al.Tissue interaction is required for glenoid fossa development during temporomandibular joint formation[J].Dev Dyn,2011,240(11):2466-2473.
[2] Li X,Liu H,Gu S,et al.Replacing Shox2 with human SHOX leads to congenital disc degeneration of the
temporomandibular joint in mice[J].Cell Tissue Res,2014,355(2):345-354.
[3] Li X,Liang W,Ye H,et al.Overexpression of Indian hedgehog partially rescues short stature homeobox 2-overexpression-associated congenital dysplasia of the temporomandibular joint in mice[J].Mol Med Rep,2015,12(3):4157-4164.
[4] Gu S,Wu W,Liu C,et al.BMPRIA mediated signaling is essential for temporomandibular joint development in mice[J].PLoS One,2014,9(8):e101000.
[5] Wu Y,Gong Z,Li J,et al.The pilot study of fibrin with temporomandibular joint derived synovial stem cells in repairing TMJ disc perforation[J].Biomed Res Int, 2014:454021.
[6] Aspberg A.The different roles of aggrecan interaction domains[J].J Histochem Cytochem,2012,60(12):987-996.
[7] Hinton RJ,Serrano M,So S.Differential gene expression in the perichondrium and cartilage of the neonatal mouse temporomandibular joint [J].Orthod Craniofac Res,2009,12(3):168-177.
[8] Li X,Liang W,Ye H,et al.Overexpression of Shox2 leads to congenital dysplasia of the temporomandibular joint in mice[J].Int J Mol Sci,2014,15(8):13135-13150.
收稿日期:2016-04-20;修回日期:2016-07-22