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目的：牙周炎造成的牙齿缺失是成年人失牙的首要原因,严重影响患者咀嚼等口颌功能和身心健康,目前尚无有效的治疗方法.间充质干细胞介导的牙周组织再生已成为口腔医学的研究热点,并取得了一些研究成果,但其成骨/成牙本质分化及组织再生的分子调控机制尚未完全明确,限制了其研究及应用.因此阐明调控干细胞功能的分子机制有助于促进干细胞介导的牙周组织再生.胰岛素样生长因子结合蛋白5(Insulin-like growth factor binding protein 5,IGFBP5)作为胰岛素样生长因子轴的重要组成成员,在骨组织发育和再生中起着重要作用,然而其在间充质干细胞及牙周组织再生中的作用机制尚不清楚.本研究探讨了IGFBP5在间充质干细胞成骨/成牙本质分化、抗炎及牙周组织再生中的作用和分子机理.方法：IGFBP5 shRNA慢病毒转染牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)得到IGFBP5基因敲除的稳定转染细胞,IGFBP5过表达载体经逆转录病毒转染脐带干细胞(Whartons jelly of umbilical cord stem cells,WJCMSCs)构建IGFBP5过表达的稳定转染细胞.组蛋白去甲基化酶Iysine (K)-specific demethylase 6B(KDM6B) shRNA慢病毒转染牙周膜干细胞得到KDM6B基因敲除的稳定转染细胞,KDM6B过表达载体经逆转录病毒转染牙周膜干细胞构建KDM6B过表达的稳定转染细胞.碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性、茜素红(Alizarin Red S,ARS)染色、钙离子浓度及实时定量RT-PCR检测成骨/成牙本质分化指标OSX蛋白(Osterix,osx)、骨粘连蛋白(Osteonectin,ON)、Ⅰ型胶原a2链(Collagen alpha-2(Ⅰ) chain,COL1A2)、骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)、牙本质涎蛋白(Dentin Sialoprotein,DSP)、牙本质基质酸性磷酸化蛋白1(Dentin Matrix Acidic Phosphoprotein 1,DMP1)来研究IGFBP5对间充质干细胞成骨/成牙本质分化的作用.酶联免疫吸附试验(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)检测IGFBP5在健康和牙周炎患者龈沟液中的表达.利用Transwell共培养体系研究IGFBP5对炎症因子白介素6(Interleukin 6,IL6)、白介素8(Interleukin 8,IL8)的作用.建立小型猪实验性牙周炎模型,利用牙周临床指标、CT三维重建、组织病理、ELISA等方法评估IGFBP5在间充质干细胞介导的牙周组织再生及抗炎方面的作用.利用染色质免疫共沉淀(Chromatin Immunoprecipitation assay,ChIP)实验研究组蛋白去甲基化酶KDM6B对IGFBP5的调控机制.结果：过表达IGFBP5显著促进WJCMSCs的ALP活性、ARS染色、钙离子浓度及OSX、ON、COL1A2、OPN、DSP、DMP1的表达；基因敲除IGFBP5显著抑制PDLSCs的ALP活性、ARS染色、钙离子浓度及OSX、ON、COL1A2、OPN、DSP、DMP1的表达.基因敲除IGFBP5促进炎症因子IL6、IL8的表达,而过表达IGFBP5能够抑制炎症因子IL6、IL8的表达.机制研究结果显示基因敲除KDM6B,牙周膜干细胞中IGFBP5表达显著降低；而过表达KDM6B,IGFBP5表达明显升高；CHIP实验结果显示敲除KDM6B显著提高IGFBP5启动子区域组蛋白3第27位赖氨酸三甲基化(Histone 3 K27 trimethylation,H3K27me3)的表达.小型猪实验性牙周炎体内研究结果显示IGFBP5显著促进WJCMSCs介导的牙周组织再生,且能够有效抑制龈沟液中炎性因子干扰素r(Interferon gamma,IFNr)、肿瘤坏死因子a(Tumor Necrosis Factor alpha,TNF α)、IL8和白介素1b(Interleukin 1b,IL1b)的表达.同时,与对照组相比,全身血液学、免疫学检查结果显示IGFBP5改建的脐带干细胞治疗组无明显异常.结论：通过获得性及丧失性功能研究,发现了KDM6B作为IGFBP5的上游调控基因,通过降低IGFBP5启动子区域H3K27me3的表达,促进IGFBP5的转录.IGFBP5可以促进间充质干细胞成骨/成牙本质定向分化、抗炎及其介导的牙周组织再生中功能,表明IGFBP5可作为关键的候选细胞因子用于间充质干细胞介导牙周组织再生治疗.