骨改建中常见的重要信号通路均已被发现受到了各类泛素化调节因子的调控。后者作用于信号通路从信号受体到转导分子再到下游蛋白,其作用遍及整个信号通路,是影响各信号通路的作用以及骨改建效应的重要调控节点。相关研究报道了E3泛素连接酶Smurf2在骨形成过程中起着重要的调节作用,它通过调节成骨相关信号通路中的各个节点的重要蛋白质的泛素化水平,控制相应蛋白被蛋白酶降解或改变活性,从而最终影响骨的形成。而去泛素化酶可以逆转泛素化,恢复已连接泛素链的蛋白质活性,前期基因芯片的研究发现在牙周膜细胞成骨分化过程中去泛素化酶USP12表达上调,提示去泛素化酶可能参与骨形成过程。然而,Smurf2和USP12在人牙周膜干细胞成骨分化过程中的作用和机制尚不明确。本研究旨在通过体外细胞实验探究蛋白泛素化调控因子Smurf2和USP12是否参与到正畸牙移动过程中张力区牵张力诱导的骨形成过程。实验方法:第一部分实验使用酶消化法从人来源的离体牙牙周膜上获取原代细胞,并通过诱导其向成骨细胞、成脂细胞和成软骨细胞分化,来验证其多向分化能力,确定通过该方法获取的细胞是否为人牙周膜干细胞。第二部分实验构建了循环牵张力系统,模拟正畸张应力体外刺激牙周膜干细胞0h、24h、48h、72h,以加力0h为对照组。通过Realtime PCR检测成骨相关基因ALP,OPN,OGT的表达,碱性磷酸酶染色试验确定循环牵张力能够刺激人牙周膜干细胞成骨分化。第三部分实验在循环牵张力刺激人牙周膜干细胞成骨分化的模型基础上,通过Realtime PCR检测E3泛素连接酶Smurf1和Smurf2以及泛素特异性蛋白酶USP12的m RNA表达水平,Western Blot和免疫荧光试验检测Smurf2和USP12的蛋白表达水平。结果:成骨、成脂和成软骨诱导分化试验结果显示,通过本研究使用的方法获取的原代细胞具有多向分化潜力,确认为人牙周膜干细胞。Realtime PCR结果显示施加循环牵张力后,Smurf2和USP12以及成骨相关基因ALP、OGT、OPN等表达水平升高,Smurf1表达水平降低。碱性磷酸酶染色试验结果显示施加循环牵张力后细胞的成骨活性增强。Western Blot结果显示,加力后Smurf2和USP12的蛋白表达量显著升高。免疫荧光结果显示,施加循环牵张力后,细胞内Smurf2和USP12的蛋白含量明显上升。结论:对人牙周膜干细胞施加循环牵张力后,Smurf2和USP12的表达量显著升高,表明循环牵张力刺激激活了Smurf2和USP12的表达。提示在正畸牙齿移动过程中,Smurf2和USP12是参与促进牙周膜干细胞发生成骨分化的调控因子。