研究人员发现，PTH1R信号通路紊乱会引发成年小鼠牙骨质异常生长及牙骨融合
中国四川省成都市，2026年5月18日 — 一项新发现的分子通路有助于维持颅骨和面部骨骼的完整性。通过小鼠模型研究显示，牙周细胞中PTH1R信号缺失会触发牙骨质过度增生、牙周韧带严重损伤以及病理性牙骨融合（即强直性融合）。该研究揭示了维持成人牙周组织稳态的未知机制，可能为牙萌出障碍、强直性融合及其他与异常矿化相关的牙周病提供未来疗法。
牙齿通过称为牙周组织的特殊支持系统牢固附着于颌骨，该系统包括牙骨质、牙周韧带和周围牙槽骨。这些组织协同工作以稳定牙齿，同时使其能够承受咀嚼和说话时产生的持续机械力。这种微妙平衡的破坏可能导致强直性融合——一种牙齿根部异常融合于周围骨骼的病症，阻碍正常移动并常引发严重牙科并发症。尽管影响甲状旁腺激素1型受体（PTH1R）信号通路的基因突变已与牙萌出障碍和牙根异常相关联，但该通路在维持成人牙周组织中的具体作用长期未明。
针对这一问题，研究人员探究了PTH1R信号如何调控成年小鼠的牙骨质稳态和牙周完整性。通过在DMP1-Cre靶向牙周细胞中实施PTH1R条件性基因敲除，团队结合显微计算机断层扫描成像、组织学分析、免疫组织化学、分子信号研究及组织定量技术，系统观察了颅面结构和牙周组织的变化。研究成果已于2026年4月27日发表于《Bone Research》第14卷第46号文章。
该研究由美国印第安纳大学医学院耳鼻喉-头颈外科系袁雪教授与阿肯色医科大学生理与细胞生物学系特雷西塔·贝利多教授共同领导。
研究人员发现，缺失PTH1R信号的小鼠在磨牙周围组织中出现重大异常。与健康对照组相比，突变小鼠表现出牙周韧带严重缺失、牙根缩短、牙槽骨高度降低以及广泛强直性融合。值得注意的是，这些缺陷主要集中于磨牙，而门齿发育基本不受影响。详细的组织分析进一步揭示了覆盖牙根的矿化层（牙骨质）异常增生，同时牙周韧带内胶原纤维排列严重紊乱。
深入研究表明，强直性融合组织源于病理性牙骨质扩张而非异常骨生长。分子分析显示，PTH1R信号缺失触发了Smad3-Osterix通路的过度激活，该通路促进成牙骨质细胞分化和矿化。与此同时，Dkk1表达增加抑制了保护性Wnt信号通路——后者通常有助于维持牙周组织平衡。这种联合失调创造了高度促矿化环境，驱动过量牙骨质沉积和病理性牙骨融合。
袁雪教授解释道："我们的发现确认PTH1R是防止过度牙骨质形成和维持牙周韧带完整性的关键分子保障。当该信号通路被破坏时，维持牙齿附着的平衡即告崩溃，导致病理性强直性融合和颅面异常。"
该研究对理解人类牙萌出障碍、牙根低位萌出、牙周退化及与PTH1R突变相关的强直性融合具有重要意义。短期内，研究结果为部分患者出现进行性牙根-骨融合（限制正畸治疗和牙齿保留）提供了清晰的生物学解释。长期而言，所识别的信号通路可能支持开发靶向疗法，用于保护牙周组织或阻止强直性融合进展。
贝利多教授表示："这项工作深化了我们对牙周组织如何在整个成年期维持长期稳定性的理解。靶向PTH1R相关信号网络最终可能有助于开发针对强直性融合、牙周病及其他涉及异常矿化的颅面疾病的再生策略。"
总体而言，该研究证明PTH1R信号通过抑制病理性成牙骨质作用和维持牙周韧带组织，在牙周稳态中发挥关键作用。通过揭示Smad3-Osterix和Wnt信号失调如何驱动强直性融合，研究为牙齿支持的分子机制提供了新见解，并为未来的再生和治疗策略开辟了前景。
参考文献
原始论文标题：牙周细胞中PTH1受体信号缺失导致小鼠牙骨质功能障碍和磨牙强直性融合
期刊：《Bone Research》
DOI：10.1038/s41413-026-00533-5
关于印第安纳大学医学院
印第安纳大学医学院是美国规模最大的医学院，也是医学教育、生物医学研究和临床创新的国家认可中心。总部位于印第安纳州印第安纳波利斯，该机构在多个校区开展工作，并与医院、研究机构和社区伙伴广泛合作。其教职员工在癌症、神经科学、再生医学、心血管疾病和颅面生物学领域进行开创性研究。学院致力于通过跨学科发现、医师培训以及连接实验室成果与全球患者护理及治疗开发的转化科学来推进人类健康。
关于袁雪教授
袁雪教授是美国印第安纳大学医学院耳鼻喉-头颈外科系助理教授。2021年完成斯坦福大学博士后培训后加入该校。袁博士于2015年获得纽约州立大学布法罗分校博士学位。其研究聚焦口腔上皮干细胞、再生生物学、伤口修复、衰老及头颈癌症。在国家牙科与颅面研究所资助下，他领导干细胞调控和肿瘤发生项目。已发表60多篇论文，全球引用量超过1875次。
关于特雷西塔·贝利多教授
贝利多教授是阿肯色医科大学生理与细胞生物学系主任。作为骨生物学领域的国际知名学者，其研究聚焦骨细胞信号传导、骨骼重塑、激素调节及肌肉骨骼疾病机制。她同时在内分泌学和骨科领域任职，并担任中央阿肯色退伍军人医疗系统的研究职业调查员。曾获多项美国国立卫生研究院和退伍军人事务部资助，并曾任美国骨与矿物研究学会主席。其科学成就和导师贡献已获得多项国际著名奖项。
资助信息
本研究获得国家牙科与颅面研究所（R03DE033059至X.Y.）；退伍军人事务部（I01 BX002104和IK6BX004596至T.B.）；国家关节炎、肌肉骨骼和皮肤疾病研究所（R01-AR059357至T.B.）；UAMS医学院Sturgis捐赠基金；以及阿肯色研究联盟的资助。
联系人
Yini Bao
《国际口腔科学杂志》
+86 2885546461
br@scu.edu.cn
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