Цемент зуба, важнейший компонент анатомии зуба, играет важную роль в здоровье зубов. Цемент характеризуется как кальцифицированная, мезенхимная ткань с небольшим количеством кровеносных сосудов или без них, которая формирует внешнее покрытие физического корня зуба [1]. Понимание белков, присутствующих в цементе, жизненно важно для понимания его функций в стоматологии.
В данном обзоре мы рассмотрим несколько ключевых белков цемента: белок прикрепления цемента (CAP), цементные факторы роста
(CGFs), цементный протеин 1 (CEMP1), остеонектин, костный сиалопротеин (BSP), остеопонтин (OPN) и гликозаминогликаны.
Composition of cementum
Значительной естественной частью цемента является коллаген [2]. Основным видом коллагена является коллаген I типа, который составляет 90 % от всех коллагенов и играет основную роль в процессе биоминерализации, являясь хранилищем для зарождения гидроксиапатита, который постепенно формируется во внутрифибриллярные кристаллы апатита [3]. Коллаген III типа, который покрывает фибриллы коллагена I типа, также присутствует, хотя и в значительно меньших количествах [5]. Помимо коллагена, в цементе человека присутствуют карбоксилированные и сульфатированные мукополисахариды (гликозаминогликаны) [4].
Cementum Proteins: The Foundation of Dental Health
Classification of cementum
Гистологически цемент можно разделить на два вида - ацеллюлярный и клеточный, на что указывает наличие цементоцитов имплантированных в его решетку. Кроме того, цемент дополнительно упорядочивается соответственно представлению о его естественной решетке. Таким образом, по большому счету, выделяют четыре
разновидностей цемента [6].
Клеточный цемент - одна из основных категорий, характеризующаяся наличием цементоцитов в своем матриксе [7].
Ацеллюлярный цемент из внешних (extrinsic) волокон, напротив, не содержит цементоцитов и состоит в основном из extrinsic коллагеновых волокон [8]. Он обеспечивает прикрепление волокон периодонтальной связки, способствуя стабильности зуба [9].
Другая форма - ацеллюлярный цемент из внутренних волокон. Он содержит внутренние коллагеновые волокна, но не содержит цементоцитов [10]. Этот тип цемента жизненно важен для поддержания зуба и противостояния внешним силам [11].
Смешанный расслоенный цемент сочетает в себе характеристики как клеточного, так и ацеллюлярного цемента [12]. Он присутствует в различных частях корня зуба, играя роль в креплении зуба к альвеолярной кости [13].
Types of cementum proteins
Белок прикрепления цемента (CAP): CAP необходим для прикрепления цемента к волокнам PDL [14]. Интеграция волокон PDL интеграция волокон PDL в цементный матрикс зависит от способности этого белка помогать адгезии и миграции клеток [15]. CAP также влияет на трансформацию и активность цементобластов - клеток, ответственных за формирование и поддержание цемента [16].
Цементные факторы роста (CDGFs): CDGFs, такие как трансформирующий фактор роста-бета (TGF-β) и инсулиноподобный фактор роста (IGF), являются важными регуляторами дифференцировки и пролиферации цементобластов [17]. Структурная стабильность комплекса цемент-PDL обеспечивается структурной стабильности комплекса цемент-PDL, этому способствуют белки внеклеточного матрикса, продуцируемые этими факторами роста [18]. Кроме того, CGFs поддерживают регенерацию тканей пародонта и восстановление после повреждений или заболеваний [19].
Цементный протеин 1 (CEMP1): Влияет на ориентацию и образование кристаллов гидроксиапатита, CEMP1 контролирует минерализацию цемента [20]. Он важен для формирования ацеллюлярного цемента, поскольку закрепляет волокна PDL на корне зуба [21]. Кроме того, CEMP1 контролирует экспрессию других белков, связанных с цементогенезом, способствуя здоровому развитию и поддержанию цемента [22].
Остеонектин: Остеонектин играет важную роль в контроле взаимодействия клеток и матрикса и минерализации цемента. Иногда его называют секретируемым белком, богатым цистеином (SPARC) [23]. Этот белок способствует развитию и поддержанию стабильного цементного слоя путем улучшения адгезии цементобластов к внеклеточному матриксу [24]. Кроме того, остеонектин участвует в ремоделировании и заживлении цемента, особенно после травм и механических нагрузок [25].
Костный сиалопротеин: Гликопротеин под названием BSP широко экспрессируется в цементе и необходим для инициации и развития кристаллов гидроксиапатита [26]. Он необходим для минерализации как клеточного, так и ацеллюлярного цемента, что повышает общую стабильность и твердость корня зуба [27]. Кроме того, BSP улучшает механическую целостность интерфейса зуб-PDL за счет облегчая связывание волокон PDL с поверхностью цемента [28].
Остеопонтин: Многофункциональный белок остеопонтин контролирует клеточную сигнализацию и минерализацию в цементе [29]. Предотвращая рост крупных кристаллов гидроксиапатита, он поддерживает тонкую и стабильную минеральную структуру цемента [30]. Более того, он способствует иммунному ответу, защищая ткани пародонта от воспаления и бактериальной инвазии [31].
Гликозаминогликаны: GAGs выполняют две основные функции в цементе: они модулируют процесс минерализации и выступают в качестве каркаса для взаимодействия между белками [32]. Чтобы помочь этим белкам прилипать и выравниваться внутри цементного матрикса, они взаимодействуют с различными белками цемента, включая остеопонтин и костный сиалопротеин [33]. Кроме того, GAGs необходимы для контроля клеточных процессов, таких как рост и дифференцировка цементобластов - клеток, которые образуют цемент [34]. GAGs усиливают биологическую активность этих молекул, связываясь с факторами роста и помогая локализовать и
концентрировать их в цементе [35].
Conclusion
Протеины цемента являются важными компонентами зубных тканей, которые способствуют стабильности зуба, здоровью пародонта и потенциальной регенерации зубов. Продолжающиеся исследования в этой области открывают перспективы для совершенствования стоматологических методов лечения и улучшения нашего понимания механизмов развития и восстановления зубов. Поскольку стоматология продолжает развиваться, белки цемента остаются предметом интереса
и исследований как для профессионалов, так и для исследователей.
|
