随着牙髓干细胞(DPSCs)的衰老,牙齿的再生能力也随之下降,从而破坏了牙髓-牙本质的平衡,目前恢复牙本质形成的方法仍十分有限。本研究发现,硝酸盐作为一种依赖于Sialin分子的代谢信号,可以通过重塑线粒体代谢来促进牙本质再生。在三种不同的衰老模型(自然衰老、过氧化氢诱导和依托泊苷诱导)中,硝酸盐均持续减少了衰老特征,并恢复了牙髓干细胞的牙本质生成能力。而当Sialin被抑制时,这些有益效果便消失,证实了Sialin在该通路中的关键作用。非靶向代谢组学分析及其通路富集结果显示,硝酸盐激活了三羧酸循环和丙酮酸通路,并伴随着腺苷三磷酸(ATP)水平的升高、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)氧化还原比的增加、线粒体呼吸性能的改善以及线粒体活性氧(mROS)的降低;而Sialin的缺失则会抑制这些改善。药理学干预进一步将代谢与表型联系起来:电子传递链抑制剂能够抵消硝酸盐的作用,而特定的代谢调节剂能部分恢复其抗衰老和促进牙本质形成的效果。在小鼠牙髓暴露模型中,局部应用硝酸盐显著加速了牙本质桥的形成和组织修复,但在间充质Sialin条件性敲除小鼠中,这些效果则不复存在。综合来看,这些发现确立了“硝酸盐-Sialin-线粒体”这一轴线,它能够使牙髓干细胞重焕活力,驱动牙本质再生,并恢复牙髓-牙本质的稳态,同时支持了一种具有转化潜力的局部给药方法,为未来“活髓治疗”提供了新思路。
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