Hedgehog信号通路在下颌骨发育过程中作用机制的研究进展

徐谣; 李文晋

口腔疾病防治 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (09) : 709 -714.

徐谣, 李文晋

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摘要

下颌骨的发育来源及发育过程均与全身其他骨骼有着显著差异，其发育异常会导致各种骨相关疾病，严重影响了患者的生活质量。近年来Hedgehog信号通路在骨骼发育过程中的作用越来越受到关注。Hedgehog基因包括Sonic Hedgehog(Shh)、Indian Hedgehog(Ihh)和Desert Hedgehog(Dhh)3种亚型，其中Shh及Ihh可通过多种途径参与骨代谢调节，Shh主要参与肢体发育过程，而Ihh主要是在软骨内成骨过程中发挥关键作用。Hedgehog信号通路包括Hedgehog信号蛋白配体、Patched(Ptch)受体、Smoothed(Smo)受体、核内转录因子神经胶质瘤相关癌基因同源蛋白（glioma-associated oncogene homologue,Gli）和下游靶基因等。典型Hedgehog信号通路由Gli激活调控，而非典型Hedgehog信号主要由Ptch、Smo等调控。Shh在早期脊椎动物胚胎形成过程中调控多种生物学行为，如器官的分化、神经干的形成、干细胞的分化增殖、四肢骨骼发育以及牙胚发育等；在骨细胞分化过程中，Shh、Ptch1和Gli1在成骨细胞中均有表达，进一步促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞和软骨细胞分化。Ihh对骨骼生长发育以及稳态维持具有不可或缺的功能作用，参与膜内骨领的形成、软骨细胞的增殖和成熟，Ihh在成熟的颅骨成骨细胞中表达，其可作为促成骨因子调控Ptch和骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein,BMP）的表达来诱导膜内骨化过程；脑和肌肉ARNT样蛋白1(brain and muscle ARNT-like 1,BMAL1)可通过与Ptch1和Ihh结合，调节Hedgehog信号通路，在颞下颌关节的软骨形成和软骨内成骨过程中发挥关键作用；而Hedgehog信号激活剂可以改善由BMAL1缺失引起的下颌骨骨量减少。Hedgehog信号失调会对骨发育过程产生重大影响，并导致一系列骨疾病如骨发育异常、骨折、骨质疏松和骨关节炎。然而，Hedgehog信号通路与下颌骨疾病的相关作用机制尚未完全阐明，未来研究可进一步探讨Hedgehog信号作为治疗下颌骨发育相关疾病的潜在靶点。