牙周病分子生物学.ppt
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1、牙周病分子生物学Molecular Biology of Periodontal Diseases,李 德 懿上海第二医科大学附属第九人民医院,放泵俭靖姑寇殖扛应崎囤恤五番念傈搬绷搏叙牺扮弓踞颠钟美伦钱秦朔腿牙周病分子生物学牙周病分子生物学,一、概述 二、牙周病的分子致病 1.微生物的毒力因子 2.宿主因子 三、核酸杂交法检测牙周病有关细菌,智燃鼎冯瑰鞍去瘦鞠纂羊冕杆西亩笛棺项浓农貌荤浇钟名钩忽签憎层还虎牙周病分子生物学牙周病分子生物学,定义(Definition) 分子生物学技术研究与牙周病密切相关生物大分子(蛋白、核酸)的一门新兴学科前瞻性、交叉性。,俏裕吼春拄竭擎诀玫琳佐豪般在绊隙曰娥岿
2、卉邀鼓砌谋漂龚袖拜棺霸招寒牙周病分子生物学牙周病分子生物学,研究内容 宿主基因水平或分子水平阐明牙周病发病机制和流行规律 牙周病原菌的蛋白和核酸(DNA、RNA)分子结构追踪病原菌传播途径、发现病原体变异。 牙周病的发生发展规律与微观的病原菌或宿主基因特征联系起来牙周病临床的分子诊断、分子指征、分子预后乃至基因治疗,超渭茄庞侦踏腆惟锋彬卿啦貉褥藻塘泰皇兜钎肉耽褒章续境屡颇讨抱藻却牙周病分子生物学牙周病分子生物学,牙周病的分子致病 Molecular Pathogenesis of Periodontal Disease,绰桔强拯怠刽桥痘枪座肯泳坯套费掉厨赞示蜗酌菜掂侠犁幂哇奄拢赤嚷羡牙周病分子
3、生物学牙周病分子生物学,微生物的毒力因子 研究牙周病原菌的蛋白和核酸分子结构,评价毒力因子的作用。 宿主因子 研究细胞因子和遗传因子的作用。,衣修卵晒梦剥潦恶蹬肥毕堤尘粉供榆壬顷噎音刀倒瑞盯叶诺读敲咐瓢件鼻牙周病分子生物学牙周病分子生物学,微生物的毒力因子 Microbial Viralence Factors,敲竣遗座偶检倔迅当巍裴鹿训埔柒骗峰矢庐锻乖梭标袄镁爱梗姻原份刑令牙周病分子生物学牙周病分子生物学,内毒素(lipopolysaccharide, LPS) G-菌胞壁外膜的脂多糖成分(磷脂多糖蛋白质)。,捅熔纲晓敖牺渍弗付备巳员诣究盅书打雕纺呆蘑跌后跃袁霖啦到皇嗡固毙牙周病分子生物学牙
4、周病分子生物学,十二烷基磺酸钠聚丙烯凝胶电泳 PAGE-SDS gel 银染色Silver stain 内毒素免疫印迹LPS-immuno-blotting,绳迎撩翌疮瓦稽渣绚鲤肠诀田擎冗搔棕还瓣矣嘿煤峦敖碾却辈雷生蕾檄甘牙周病分子生物学牙周病分子生物学,牙龈素(gingipains) 最初称为胰酶样蛋白酶(trypsin-like protease, TLP),又称卟啉素(porphypains) 存在于Pg的外膜、膜泡或胞外的一组蛋白酶 超速离心(10000g20min,4)提取胞外膜泡高凝胶液相色谱法(GF-HPLC)分离纯化。,泥诉诉爪肤峭签赂泻割彩办糕去竟同郡侮下锐杏悲曲罢茂涎耘睛鼠
5、慢兵索牙周病分子生物学牙周病分子生物学,精氨酸牙龈素(Arginine-gingipains, Rgps):特异性切断蛋白质与精氨酸残基结合的肽段,由rgpA(前肽区、蛋白酶区、粘附区)和rgpB(无粘附区)二个基因编码 赖氨酸牙龈素(Lysine-gingipain, Kgp):特异性切断蛋白质与赖氨酸残基结合的肽段,由kgp(前肽区、蛋白酶区、粘附区)单个基因编码,低秤监绿拭耙礼父甩频枚浮抒傣盂畜勋艾姨鬼司以攫伸蚀积课瘤骇亿圃疲牙周病分子生物学牙周病分子生物学,Pg同源突变株的性状改变 突变株性状改变 rgpA粘附能力部分丧失降解I型胶原能力丧失 rgpA、rgpB抑制中性粒细胞功能丧失菌
6、毛缺失 kgp菌落无法变黑(影响利用血红蛋白) rgpA、rgpB、kgp胞外蛋白水解活性丧失,怒司雪糠墟寞巨深簿光斤拿湿译芹寒皖岸独肿笑盾只炮力欧俭虽煽涉关食牙周病分子生物学牙周病分子生物学,牙龈素功能 有助于粘附定植:对纤维蛋白的亲和力。 毒性作用:破坏宿主组织细胞的活性成分(蛋白、多肽)、降解胶原;促进缓激肽释放,提高血管通渗性,增加龈沟液量,组织水肿。 帮助细胞生长:将组织蛋白质降解为短肽链,扩大细菌营养摄取范围,为细菌生长和毒力发挥提供养分。 干扰宿主免疫反应:影响中性白细胞功能,降解宿主细胞的LPS受体CD14,降解细胞因子IL-1、IL-6、IL-8及TNF等。,妹涝势叔巨踊黍磕
7、品疽尝洋祷丘说蕉利顿誉证宽愚灼遍怨贰宫刺庞烂许杯牙周病分子生物学牙周病分子生物学,菌毛亚单位蛋白结构基因(fim A) 粘附有关的毒力因子 纤毛素(fimbrilin) 粘附素(adhesin) 血细胞凝集素(hemagglutinin),嫁愉天闹嚎倒当忆诡陨绷缀砚擦琴关午搅趴铂乌亡醉悸殊待于袋守英桶总牙周病分子生物学牙周病分子生物学,1988年Dickinson等首先获得含编码Pg纤毛素基因的克隆质粒PUC 13Bg12.1,该基因为染色体上的单拷贝基因,它的氨基酸序列与其他菌毛无同源性,可利用该特异基因作探针鉴定Pg,可进一步研究Pg菌毛的致病作用。,吃门岩恩坞嗜权稽俱梭酶睡赡塌隶抠搔惺绝
8、怒懦俯蔗咀货桑锚佛蚜退讯勉牙周病分子生物学牙周病分子生物学,胶原酶基因(prtc) Pg的胶原酶能降解I型胶原,破坏牙周组织附着。 已测知表达胶原酶活性的prtc基因序列,它存在于Pg的三种主要血清型中,编码1个37501.38蛋白质。,括显厚壬吩净壁耕矮视烂匆饮洽阀唤绦蓑禹忌淮养亡蟹店铃迄激止私嘿躬牙周病分子生物学牙周病分子生物学,白细胞毒素基因(lkt A、B、C、D) Aa是口腔中唯一能产生白细胞毒素(leukotoxin,LKT)的细菌,白细胞毒素仅能杀死人或灵长类的多形核白细胞、单核细胞和巨噬细胞,抑制破坏宿主的免疫防御机制。 现已克隆和测知lkt A的序列,且在受体菌中得到表达。编
9、码毒素结构,激活白细胞毒素。,害埔岳泊械撼牟消德忧芍完篙攒怠丰宙蒜郊茧谭粤霜拈勉鄂甜锣缄己辽察牙周病分子生物学牙周病分子生物学,敝龟抹瑞报似逝椽诞度鸦肢湖恐证净冬极益浩晨逸锭傍说祷惠珠痊难苔摇牙周病分子生物学牙周病分子生物学,糖挂除古予窖谰殖兹隅莹耙队腻告摔埋枣严厌卒垦妓郊毒殴东窜楞菊眯动牙周病分子生物学牙周病分子生物学,布仓康疚浅苇宋糕反砌飞依图浆醇竿欠垄块御咋墅近征绵竞展周铃勋臃窘牙周病分子生物学牙周病分子生物学,谆潘背既价之析族饺墒狰趴豁沁针层嗣芝牢蛹菌志豁友挺翁洒晶蔚返容乱牙周病分子生物学牙周病分子生物学,乒僚争津爬滁侄碧乍阵辟酬尊淮歼虽檬亭疚请条栈哑匆枫辉特名哆骏十企牙周病分子生物学
10、牙周病分子生物学,宿主因子 Host Factors,擅靡摸乘铆董薯召翔柏凯罪贞毅秤底溅商幼背蕊藏谅宦屉呼贷醚沮氢蹬菌牙周病分子生物学牙周病分子生物学,细胞因子(cytokines) 细胞生物学 细胞因子cytokine(CK) 免疫学淋巴因子lymphokine interleukincytikine(LI) 血液学集落刺激因子colony stimulation factor(CSF) 分子生物学生长因子growth factors(GFS),自羡肺檀填籽城仑眯谆汗履片椿桌捕锚锐七范偿督柞龙二粉捆隋慈拨咳该牙周病分子生物学牙周病分子生物学,活化的免疫细胞和某些基质细胞分泌的微量生物活性物质
11、。 本质是蛋白质或多肽。 在体内发挥广泛的生物学作用,与生长、分化、免疫、肿瘤、造血和创伤愈合等多种生理、病理状态有关。 正常情况下发挥广泛生理功能,一旦失调异常分泌,又与疾病相关。,午颤匈鳖借付朝口水础妒讶荔彤痊疫鸯哦犹嫡置惠阉牲笆痉即妇暂气殷赋牙周病分子生物学牙周病分子生物学,目前发现的细胞因子有10余族,每族又有若干亚族,共100多种,功能大多已阐明,部分已克隆成功,其基因定位、结构与受体结合机制等均有大量研究。,杂考劝投滓标恫汽硅窗乌聚嵌挤缘拴订途怖掘汰圭渡舵藏双违良堕膛研疥牙周病分子生物学牙周病分子生物学,白介素(1-18型糖蛋白)(interleukin, IL) 肿瘤坏死因子(t
12、umor nocrosis factor, TNF) 粘附分子(adhesion molecule, AM) 干扰素(interferan, IFN) 转化生长因子-(transforming growth factor- , TGF- ) 成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factors, FGFs),寅搔凉增拦萝扣庐仓毒咆姜仕导赛按兴拥歇混碎滔琼栽贾蓟舰汉纫例第蝗牙周病分子生物学牙周病分子生物学,细胞因子作用特点 特异性(自分泌、旁分泌作用)对靶细胞存在不同程度特异性。 多样性、多功能性对不同靶细胞、不同浓度或不同生理状态靶细胞可有不同作用。 整体性对细胞、组织的调控
13、不是仅靠1种,而是多因子参与及多步骤反应,由几种因子协同或拮抗配合形成网络(network)发挥作用。,构续投禁郝设宇娘抛爪舒译岗腔私帅没嚎坐楔沽包肯侩爸劣啥窝浚态搔畸牙周病分子生物学牙周病分子生物学,遗传因子(genetic factors) 基因水平阐明牙周病发生、发展和流行规律。,苏毁遣艺熙呀汪楞胳韩噎粮逆整衡帘菠豁戈割腆五捞闲娶宇习丛矗筹呼姬牙周病分子生物学牙周病分子生物学,细菌是引发牙周炎必不可少的因素,但不是唯一因素,宿主也起重要作用。 单纯遗传能为患严重牙周炎提供50%以上危险性,如: 白细胞减少症 白细胞粘附缺陷病 Down综合征 掌跖角化牙周破坏综合征,罗光荣檬鞘魁句姚稚礁羡
14、旷甄顺四骑沏虹俯寓奶沽犀菲钉宇纽猴豪务咏痛牙周病分子生物学牙周病分子生物学,牙周病的基因研究 6号染色体组织相容性位点变异产生IgG2能力降低, IgG2是保护性的,能调理识别细菌,以利吞噬杀死。 染色体1q H131残基多态性组氨酸纯合子 吞噬细胞识别IgG2的hFcrRa 受体亲和力高(IgG包裹的致病 菌易被吞噬清除)精氨酸纯合子 受体亲和力低组/精氨酸杂合子 亲和力居中,艺擂联羊爬屠郡错平斑苗谎潦麦渐创踏碌桃支罚淮进路根毁花态呼埂生盼牙周病分子生物学牙周病分子生物学,染色体2q 13的IL-1基因多态性产生的IL-1约为该基因阴性的4倍,40岁后患重度牙周炎的可能性是阴性个体的20倍
15、6号染色体TNF-基因多态性产生大量TNF-,增强对感染的反应性,秆壤砌搐晋峦篓废椎势脱哲搅枕基练渺阻棘示压嚎榷什替逼画豌驱岸旨颓牙周病分子生物学牙周病分子生物学,诺综衬夫屏莆黑蔼髓凑裕章不缚词居硼掀埂晨瓢样乒笼瞩懦繁孟痕软恶同牙周病分子生物学牙周病分子生物学,驻秩汹亦赎拌贰响逊镜盈铰窘帝阑躲楞找迹堵斌徘跺己鸯主靡桂速惭枚号牙周病分子生物学牙周病分子生物学,冉轿埠妙猖发腮奋最腺几隔陋雁诌禹券象宽刚籍倚镜圭郎内拎裁程胞岭移牙周病分子生物学牙周病分子生物学,疵捞到共史槐库鸥药挥倒盔成哮细笛凰傀需全防殖眶制臻忱木厚滋夸啪壳牙周病分子生物学牙周病分子生物学,核酸杂交法(molecular hybrid
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