由于ORAI1基因突变引起的细胞缺乏导致牙釉质损坏

在人患者和小鼠中研究的orai1基因 - 导致牙釉质细胞中钙的突变导致牙釉质矿化缺陷，发现由纽约牙科州纽约学院的研究人员领导的研究。

该研究，4月23日出版科学的信号，将Orai1识别为优势蛋白钙涌入并揭示钙流入影响搪瓷细胞功能和牙釉质形成的机制。

钙对许多细胞功能至关重要，包括矿化牙齿和骨骼。钙通过奥拉蛋白进入细胞，其在细胞的血浆中形成孔，以在激活时能够钙流入。

“我们以前的研究表明，调制钙流入或钙转运的缺陷导致牙釉质畸形，”纽约牙科牙科学院基础科学和颅面生物学副教授罗格里戈Lacruz，博士说，博士·哈鲁兹，博士生和学习的高级作者。“尽管有这些知识，但牙釉质细胞的生物学与钙信号传导的作用仍然很清楚。”

研究表明，一些基因，包括ORAI(编码ORAI蛋白)，参与了牙釉质的形成。珐琅——牙齿最外层的坚硬层，形成柔软的凝胶状基质。ORAI蛋白然后帮助形成釉质的细胞矿化。

人类orai1基因中的突变导致免疫功能障碍和免疫疾病，但奥莱的人1突变他们的牙釉质也有缺陷。在这项研究中，研究人员研究了具有复杂病史的患者的患者，包括组合免疫缺陷和ORAI1基因中的突变。在他的童年时期，患者在他的牙釉质上有缺陷，导致严重的蛀牙和相关的牙齿脓肿。基于他的临床介绍，研究人员得出结论，ORAI1突变可能占肉体矿化有缺陷的侵害。

鉴于奥莱1突变患者缺乏牙科样本，LACRUZ和他的同事然后开发了小鼠模型，以研究奥莱蛋白在牙釉质中的作用，既通过观察牙釉质并检查其对搪瓷细胞内部环境的影响。

研究人员研究了相应基因中的奥莱蛋白（ORAI1，ORAI2和ORAI3）和基因突变，以研究通过这些蛋白质调节钙的机制。当小鼠在ORAI1基因中突变并且因此缺乏ORAI1蛋白质，钙进入搪瓷细胞显着降低（大约50％），并且牙釉质异常，包括外牙釉质层中的裂缝。相比之下，具有orai2突变和orai2缺陷的小鼠在牙釉质细胞中钙的增加约为30％，这不会导致明显的搪瓷缺陷。这表明ORAI1是用于调节钙进入搪瓷细胞的钙的主要通道。

为了更好地了解钙涌入 - 以及相反，钙的缺陷改变搪瓷细胞的功能，研究人员检查了缺乏奥莱的细胞的活性。他们发现ORAI1缺陷细胞中的钙缺乏测定在多个水平上影响它们的功能，包括增加的线粒体呼吸和随后的氧化还原平衡的变化。海拔反应性氧气可能对细胞有害，并保护蛋白质在更氧化的细胞内环境中，促进了一种称为S-谷胱甘肽的机制。

该研究结果提供了对搪瓷细胞中发生的事情的基本理解，这可能有助于为对再生感兴趣的研究人员创造一种途径齿牙釉质或开发治疗牙釉质缺陷患者的疗法。

“我们长期以来一直观察到缺陷牙釉质与异常有关钙水平在搪瓷细胞，但现在可以详细介绍如何发生这种情况，“Lacruz说。

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