低强度蓝光通过调控隐花色素 1（CRY1）/Wnt/β- 连环蛋白信号通路促进根尖乳头干细胞矿化的研究及意义

为探究低强度蓝光（4 J/cm2）能否通过调节 CRY1 表达促进根尖乳头干细胞（SCAPs）矿化并明确其机制，研究人员开展相关研究。结果显示蓝光可调节 CRY1 表达、激活 Wnt/β- 连环蛋白通路促进 SCAPs 矿化，为骨再生光生物调节提供理论依据。

　　本研究旨在确定低强度蓝光发光二极管（LED）光（4 J/cm²）是否通过调节隐花色素 1（CRY1）的表达来促进根尖乳头干细胞（SCAPs）的矿化，并阐明潜在的分子机制。利用流式细胞术验证了 SCAPs 的特性。在对照实验设计中，将 SCAPs 暴露于蓝光 LED 光下，随后通过定量逆转录聚合酶链式反应（qRT-PCR）、蛋白质免疫印迹法（Western blotting）和成骨染色对 CRY1 和骨生成标记物（Runx2、OSX、DSPP、DMP-1）进行定量评估。为了研究 CRY1 在 SCAPs 成骨分化中的作用，利用慢病毒转染使 CRY1 过表达。此外，使用特异性抑制剂（XAV-939）分析 Wnt/β- 连环蛋白通路，以阐明潜在的分子机制。蓝光 LED 照射使 CRY1 mRNA 表达降低至对照组水平的 80%（第 7 天）和 45%（第 14 天）。CRY1 过表达显著增加了 CRY1 mRNA 和蛋白质水平（P＜0.001），但降低了碱性磷酸酶（ALP）活性和茜素红染色（ARS）（P＜0.001）。蓝光 LED 处理使矿化参数恢复至对照组水平的 80%。与对照组相比，关键成骨基因（DMP-1、DSPP、Runx2、OSX）在 CRY1 过表达组中的 mRNA 和蛋白质水平较低。蓝光 LED 暴露使这些水平增加至对照组值的 60 - 74%（mRNA）和 45 - 67%（蛋白质）。在 Wnt/β- 连环蛋白通路中，CRY1 过表达提高了糖原合成酶激酶 - 3β（GSK-3β）水平，降低了磷酸化糖原合成酶激酶 - 3β（p-GSK-3β）、β- 连环蛋白和细胞核内 β- 连环蛋白水平。蓝光 LED 处理使这些水平恢复至对照组值的 33 - 54%，表明该通路被激活。抑制 Wnt/β- 连环蛋白通路（使用 XAV-939）消除了 CRY1 过表达组和蓝光 LED 处理组之间在成骨基因表达和矿化方面的差异，证实了该通路的关键作用。4 J/cm²的蓝光 LED 光通过调节 CRY1 表达和激活 Wnt/β- 连环蛋白通路增强了 SCAPs 的矿化。这些发现为光生物调节（PBM）在骨再生中的机制提供了见解，并凸显了其在组织工程和再生医学中的潜力。