HSP70在大鼠磨牙机械性损伤后的免疫组化表达

邵文武,张 辉

(佳木斯大学,黑龙江 佳木斯 154007)

热休克蛋白又称应激蛋白,是在热休克状态下启动的一系列特殊基因编码合成的蛋白质,广泛存在于真核细胞内,能够在应激状态下保护细胞组织免受伤害,并对受损组织有修复作用。因其在体内与多种多肽和蛋白质形成复合体,生理状态下在蛋白质的折叠与伸展,多肽的组装过程中起调节作用,但又不改变靶蛋白的结构,故热休克蛋白又被称作分子伴侣[1]。基于其分子量的大小有学者建议将其分为四类,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 ,是热休克蛋白重要的家族之一,在组织细胞中的含量也最多。HSP70在应激时保护核内重要遗传物质,同时作为分子伴侣参与蛋白质折叠,转运,装配,使变性肽链重新折叠并清除无法恢复的变性肽链,对于维持细胞持续生存及加速损伤修复有重要作用[2]。目前它在肿瘤、癌症、黏膜病变方面已被深入研究,而对其在口腔特别是在牙髓病方面的研究相对较少。国内学者吕平等[3]曾做过 HSP70在人正常牙和龋坏牙髓中的免疫定位,发现其分布于成牙本质细胞及细胞突,牙髓成纤维细胞,血管内皮细胞及管壁平滑肌细胞中。推测了其在牙髓自身修复中的作用,但没有阐明其在牙髓炎中的作用。兰卫东[4]等研究了HSP70在大鼠牙髓炎中的免疫组化表达推测了其在牙髓抗损伤修复过程中可能的作用。但是,HSP70是如何诱导成牙本质细胞的发生,保护正常牙髓组织免受炎症刺激和损伤的牙髓组织如何形成修复性牙本质,其具体机制学者们虽有研究,却只是推测,尚无定论。

图1 鼠穿髓144h

本实验选取大鼠磨牙为研究对象进行程度不同的机械性损伤(浅磨,深磨,穿髓 )实验,因为人们对大鼠牙髓组织的研究已经积累了大量资料,故对于大量的重复性实验是较理想的选择,同时大鼠磨牙牙髓组织结构与人类牙髓基本相似,通过对大鼠磨牙进行由浅入深的机械性损伤,以其更好的了解牙髓在抵御外界刺激中 HSP70的表达情况,为 HSP70如何参与牙髓的抗损伤修复提供更为可靠的理论依据,同时也可以为相关药物的研制开拓新思路。

1 材料与方法

1.1 实验动物

Wistar大鼠 ,雄性,40只,体重 200～ 250g,均购自佳木斯大学医学院动物中心。

1.2 实验方法

根据不同的处理时间将30只大鼠随机分为 3组,每组10只,即正常组、穿髓72h组和穿髓 144h组。10%水合氯醛腹部注射麻醉后分别在大鼠左右上颌第一磨牙合面进行机械性钻磨。各组大鼠分别按规定时间脱颈处死,将左右侧上颌第一磨牙及周围牙槽骨的组织块作石蜡切片,分别进行常规HE染色和免疫组化染色后,光镜观察。

2 结果

2.1 各组大鼠磨牙标本经 HE染色后

见图 1～ 3。

图2 鼠穿髓72h

图3 鼠阴性对照

(1)正常组牙髓成牙本质细胞排列整齐,无血管扩张充血,未见炎细胞浸润。(2)穿髓 72h组可见穿髓点周围有大量粒细胞和巨噬细胞浸润,还有少量淋巴细胞。个别标本有中心的坏死区。(3)穿髓144h组可见大量炎细胞浸润,以淋巴细胞居多,坏死区扩大,细胞间纤维成分增多。

2.2 各组大鼠磨牙标本经免疫组化染色后

(1)正常组牙髓组织未见阳性着色。(2)穿髓3D组可见成牙本质细胞,血管内皮中度至强阳性表达,成纤维细胞中度表达,中性粒细胞仍呈强阳性表达。个别标本坏死区为棕黄色均质中度阳性表达。(3)穿髓7D组坏死区扩大呈均质弱阳性表达,成牙本质细胞,牙髓成纤维细胞及血管内皮细胞减少,均呈弱阳性表达,修复性牙本质弱阳性表达。

3 讨论

牙髓的损伤与修复,取决于牙髓的免疫防御能力和牙髓组织的解剖生理特点,刺激的形式,强度和作用时间等。本研究选取大鼠双侧上颌磨牙为研究对象,采用穿髓以便更加清晰的观察 HSP70在牙髓中的动态表达特点 ,更好的为 HSP70在人牙髓中的表达做借鉴和参考。本实验的病理结果显示:穿髓72h组除牙髓细胞,血管内皮细胞及中性粒细胞强阳性表达外部分标本还可见坏死区呈棕黄色均质染色。在穿髓点附近的成牙本质细胞由于受到钻磨损伤的直接刺激,HSP70强阳性表达。坏死区牙髓由于细胞变性坏死 ,胞体溶解 ,呈现均质样黄色染色。穿髓144h组,牙髓坏死区扩大,残存牙髓组织中炎细胞浸润减少,炎症基本消退。残存牙髓组织开始形成修复性牙本质,免疫组化结果显示修复性牙本质弱阳性表达,此时,成牙本质细胞,前期牙本质细胞层仍有阳性表达,提示 HSP70可能参与牙髓修复过程。通过对大鼠牙髓的研究,我们更加直观详尽的了解了在牙髓的不同反应期HSP70在牙髓中的动态表达,即牙髓损伤早期 HSP70提供抗炎症反应,在炎症晚期,HSP70表达则显示 HSP70积极参与牙髓的损伤与修复。为其在人类牙髓中表达的研究提供了可靠的理论数据。

[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]吕平,边专,陈智.热休克蛋白70在人正常牙和龋坏牙牙髓中的免疫定位 [J].牙体牙髓牙周病学杂志,1999,9(4):267-269

[4]兰卫东,解宝生,王培新,等.热休克蛋白70在大鼠牙髓炎中的免疫组化研究 [J].口腔医学杂志,2004,24(4):202-205