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目的:釉原蛋白(Amelogenin,Am)作为釉基质蛋白的主要成分,已被证实能促进牙周再生,且国外已经开发了猪釉原蛋白作为牙周再生的药物,并已实现上市。但猪釉原蛋白提取难度大,价格高昂,因此利用生物技术获取重组釉原蛋白成了近年研究新趋势。本课题组前期已成功构建人全长釉原蛋白的原核表达系统,但纯化效果并不理想,对其效果未进行动物实验评价。本课题利用已构建的人全长釉原蛋白工程菌进行发酵表达,并优化纯化方式以得到纯度更高的重组人釉原蛋白。构建SD大鼠牙周炎模型,将该重组人釉原蛋白进行体内实验,验证其在动物水平治疗牙周炎的效果。其次,利用LPS(脂多糖)刺激构建RAW264.7细胞和THP-1细胞炎症模型,在细胞水平上探索重组人釉原蛋白是否具有抑制炎症的作用,并对其作用机制进行初步探索。为后续重组釉原蛋白促进牙周再生的机制探索打下基础。方法与结果:1.分别将BL21-PET-28a-Am表达的重组釉原蛋白进行Ni柱亲和层析、乙酸法纯化,前者的纯化效果并不理想。将乙酸法进一步优化,发现在乙酸浓度0.5%,处理条件为全菌破碎后,温度80℃,处理20min,纯化效果最好,可获得纯度达95%以上的重组人釉原蛋白。2.采用1.0结扎丝结扎SD大鼠牙颈部并配合牙周炎造模饲料(Diet 2000)成功构建大鼠牙周炎模型。在造模第八周,分为低浓度(0.315mg/kg)、高浓度(3.15 mg/kg)给药后,与阴性对照组相比,血清中的炎症因子TNF-α水平明显下降,后牙周组织的免疫组化也验证了这一结论。牙周组织中的IL-1β、IL-6的m RNA水平经给药也出现下降趋势。Micro-CT分析发现给药组的牙槽骨丢失程度也低于对照组,牙周组织经HE染色发现给药组的炎症程度低于对照组,以上结果说明该釉原蛋白可在一定程度上治疗牙周炎。3.分别用100ng/ml和200ng/ml LPS刺激RAW264.7细胞和THP-1细胞构建细胞炎症模型。用重组人釉原蛋白预处理两种炎症细胞模型,经荧光显微镜检测发现该釉原蛋白能减少两种细胞NO、ROS的表达,并下调ROS的含量的关键蛋白COX-2和i NOS的表达。RT-q PCR发现重组人釉原蛋白能下调细胞炎症IL-1β、IL-6、TNF-αm RNA的水平。以上,说明在细胞水平,重组人釉原蛋白具有一定的抗炎能力。Western Blot发现重组人釉原蛋白能下调NF-κB信号通路的p-IKKα/β/IKKα,p-IK-α/IK-α,p-P65/P65的表达,后激光共聚焦实验说明该重组人釉原蛋白能抑制p65入核,表明该重组釉原蛋白治疗抑制炎症的机制可能通过抑制NF-κB信号通路实现。结论:本研究优化了重组人釉原蛋白的纯化方案,得到了纯度,浓度都较高的蛋白。后续动物实验表明重组人釉原蛋白具有较好的促进牙周再生的能力,并减轻牙槽骨丢失程度。在细胞水平中证明重组人釉原蛋白有抗炎效果,且可以抑制NF-κB信号通路。为该重组人釉原蛋白可作为牙周炎治疗药物开发打下了良好的基础。