丙戊酸通过调控HDAC2/5介导的LPS诱导人牙髓干细胞成牙分化促进牙髓再生

　　本研究针对炎症微环境下牙髓再生难题，发现组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸(VPA)通过靶向调控HDAC2/5活性，显著增强LPS诱导的人牙髓干细胞(hDPSCs)成牙分化能力，促进体内牙本质样组织形成。该成果为开发基于表观遗传调控的牙髓再生疗法提供新策略。

　　

牙髓再生的表观遗传密钥：VPA如何解锁干细胞修复潜能

当龋齿或外伤导致牙髓暴露时，革兰阴性菌释放的脂多糖(LPS)会引发持续性炎症，严重阻碍牙髓自我修复。尽管人牙髓干细胞(hDPSCs)具有分化为成牙本质细胞的能力，但炎症微环境会破坏这种再生过程。传统治疗方法往往只能缓解症状，无法实现真正的组织再生。组蛋白去乙酰化(HDAC)作为表观遗传调控的核心机制，在干细胞命运决定中扮演关键角色，但其在炎症条件下调控牙髓再生的具体机制尚不明确。

针对这一科学难题，空军军医大学口腔医学院的研究团队在《International Dental Journal》发表重要成果。研究人员创新性地将临床抗癫痫药物丙戊酸(VPA)这一组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)应用于牙髓再生领域，系统揭示了VPA通过特异性调控HDAC2/5促进LPS诱导的hDPSCs成牙分化的分子机制，为开发靶向表观遗传的牙髓再生疗法提供了理论依据。

研究采用多学科技术方法：通过建立比格犬牙髓感染模型进行体内再生实验；采用CBCT和H&E染色评估组织再生；通过ALP活性检测、茜素红染色和Western blot分析hDPSCs的成牙分化能力；运用qRT-PCR和基因沉默/过表达技术鉴定关键HDAC靶点。

VPA促进牙髓再生和修复性牙本质形成
通过比格犬模型发现，移植VPA预处理的hDPSCs细胞膜片组在3个月后表现出更完整的根尖闭合、更多新生牙本质样组织(ND)和成牙本质样细胞。组织学分析显示，hDPSCs+VPA组胶原沉积显著增加，证实VPA可增强hDPSCs的体内矿化能力。

VPA增强LPS诱导的hDPSCs成牙分化
体外实验显示，1 mmol/L VPA处理使LPS刺激的hDPSCs矿化结节形成增加2.3倍，ALP活性提升1.8倍。Western blot检测发现VPA显著上调乙酰化组蛋白H3(Ac-H3)水平，并促进成牙标志物DSPP和RUNX2表达，证实VPA通过表观遗传调控增强炎症条件下的干细胞分化能力。

VPA通过靶向HDAC2/5调控分化过程
基因表达谱分析首次揭示hDPSCs表达全部HDAC1-7亚型。时序实验发现HDAC2在分化过程中持续高表达，而HDAC5表达逐渐降低。VPA+LPS处理使HDAC2/5的mRNA和蛋白水平分别下降62%和75%，但对其他HDAC亚型影响微弱，表明VPA具有靶向选择性。

HDAC2/5的功能验证
基因沉默实验显示：HDAC2敲减使矿化结节减少40%，DSPP表达下降55%；而HDAC5抑制则使矿化增加1.5倍。过表达实验呈现相反表型，证实HDAC2促进而HDAC5抑制VPA的成牙分化效应。这种双向调控模式解释VPA通过"抑制HDAC2活性增强分化，同时解除HDAC5的抑制作用"实现协同调控。

这项研究首次阐明VPA通过表观遗传重编程促进炎症环境下牙髓再生的双重机制：一方面通过抑制HDAC2增强成牙分化信号，另一方面通过阻断HDAC5解除分化抑制。该发现不仅拓展了对牙齿发育的表观遗传调控认知，更重要的是为临床转化提供新思路——将已获批临床的VPA老药新用，开发成基于干细胞移植的牙髓再生联合疗法。

研究也存在若干局限：动物样本量较小，VPA最佳给药浓度和持续时间仍需优化。未来研究应扩大临床前试验规模，并探索HDAC2/5下游的具体信号通路。尽管如此，这项工作为理解表观遗传调控在组织再生中的作用提供了范式，对牙齿及其他矿化组织的再生医学研究具有重要启示。