研究目的:本研究通过Hedgehog信号通路小分子抑制剂Vismodegib(GDC-0449)在小鼠牙齿发育的起始时期进行特异性抑制,建立小鼠下颌第一磨牙舌侧多生牙模型,并进行一步探讨外源性抑制Hedgehog信号通路后多生牙形成的机制。研究方法:1.选用SPF级ICR孕鼠,在E10.5时实验组经口饲灌胃给药150 mg/kg的Vismodegib,对照组ICR孕鼠灌胃等量溶剂,通过HE染色确定E16.5确定小鼠舌侧多生牙发生情况。通过RT-qPCR方法检测第一鳃弓内Ptch1及Gli1基因的表达,分析Vismodegib给药后Hedgehog信号通路传导情况。2.通过对E11.5、E12.5、E13.5、E14.5、E15.5、E16.5胎鼠行HE染色观察实验组多生牙发育的动态过程。对E15.5、E16.5实验组及对照组下颌磨牙胚牙上皮进行三维重建,分析多生牙三维形态特点。3.通过三维分析方法,分析并测量E12.5时沿前后长轴下颌磨牙胚牙上皮面积变化情况。4.对E11.5、E12.5、E13.5实验照与对照组胎鼠进行增殖指标磷酸化组蛋白H3免疫荧光染色及凋亡指标TUNEL荧光染色,分析下颌磨牙胚牙上皮细胞增殖、凋亡情况。5.通过免疫荧光染色检测E11.5、E12.5、E13.5实验组与对照组胎鼠β-catenin蛋白的表达及RT-qPCR方法检测E13.5下颌磨牙胚β-catenin基因表达,分析Hedeghog信号通路受抑制后Wnt/β-catenin信号通路表达情况。研究结果:1.实验组Vismodegib给药后小鼠具有较高的多生牙发生率及较低的胎鼠致死率;RT-qPCR结果提示Vismodegib给药后可有效抑制第一鳃弓Hedgehog信号通路活性。2.实验组磨牙胚发育进程较对较组慢,于E12.5时下颌第一胚牙胚舌侧上皮增厚,E13.5分离为两个独立的磨牙胚,多生牙较第一磨牙小且无釉索结构。3.E12.5时实验组下颌磨牙胚整体牙上皮面积增加。4.E11.5、E12.5、E13.5实验组小鼠下颌磨牙胚牙上皮增殖活性细胞阳性率下降,细胞凋亡增多。5.免疫荧光结果显示,E12.5、E13.5实验组舌侧多生牙可检测到核表达β-catenin的细胞;RT-qPCR结果提示E13.5实验组下颌磨牙β-catenin基因表达上调。结论:在小鼠牙齿发育的起始时期E10.5时使用Vismodegib可以有效抑制牙胚Hedgehog信号的活性,并建立稳定的小鼠下颌第一磨牙舌侧多生牙模型。Vismodegib对牙胚Hedgehog信号通路的抑制导致牙胚发育早期上皮细胞增殖能力减弱,凋亡能力增强,但不影响多生牙后续的形成。多生牙的形成与牙胚发育早期Hedgehog信号受抑制后Wnt/β-catenin信号活性上调,成牙区域扩展有关。