牙周韧带(PDL)干细胞(PDLSCs)已报告作为一个有用的牙周组织再生的细胞来源。然而,的一个问题是很难获得足够数量的临床应用因为很少PDLSCs PDLSCs可以隔绝PDL组织捐助者。因此,我们旨在确定一个特定的因素,将人类PDL细胞转化为干细胞样细胞。在这项研究中,微阵列分析比较人类的基因档案PDLSC线(2 - 14和2-23)与细胞与低分化潜能(2-52)识别印迹基因mesoderm-specific成绩单(最高明的)。最高明的是2-23细胞的细胞质中表达。击倒的最高明的siRNA 2-23细胞抑制干细胞标记物的表达,比如CD105, CD146, p75NTR, N-cadherin, NANOG;的增殖潜力;和multidifferentiation能力对成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞。另一方面,过度的最高明的2-52细胞增强干细胞标记物的表达和PDL-related标记和multidifferentiation能力。此外,MEST-overexpressing 2-52细胞表现出形态的变化从一个轴形状干细胞的圆形,类似于2 - 14和2-23细胞的形态。 These results suggest that MEST plays a critical role in the maintenance of stemness in PDLSCs and converts PDL cells into PDLSC-like cells. Therefore, this study indicates that MEST may be a therapeutic factor for periodontal tissue regeneration by inducing PDLSCs.
牙周韧带(PDL)是一种富含纤维结缔组织位于牙槽骨和牙骨质齿根之间,扮演着重要的角色在牙齿的支持以及营养、防止细菌攻击,咀嚼的感觉输入,体内平衡( 先前的报道表明,人类自由人民党的组织包含成体干细胞( 因此,我们认为解决这些问题的一个方法是诱导干细胞的数量由PDL细胞。以前,我们表明,semaphorin 3 (Sema3A)诱发MSC-like属性在人类PDL细胞( 在这项研究中,我们旨在确定这样一个因素通过微阵列分析比较基因资料在三个克隆细胞系具有不同的属性。其中,2 - 14和2-23细胞的强烈表达MSC表面标记,如CD105和CD146,拥有multidifferentiation能力对成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞体外(
克隆细胞株2 - 14,2-23 2-52得到的极限稀释异构永生的人类自由人民党纤维母细胞线。异构永生的人类自由人民党纤维母细胞是由传导与猴病毒40大t抗原和人类端粒酶逆转录酶在人类PDL细胞群是孤立的21岁的女性健康的前磨牙的参观了九州大学医院提取(
细胞被播种在
种子细胞在
细胞悬浊液
细胞表面抗原的表达在2 - 14,2-23,2-52细胞被流式细胞术分析。细胞(
PCR进行使用铂Taq DNA聚合酶(表达载体,卡尔斯巴德,CA) PCR热循环骰子(豆类生物有限公司、志贺、日本)在下列条件:94°C 2分钟,然后适当数量的周期在94°C 30年代,适当的退火温度为30年代,30年代72°C,最后7分钟72°C。引物序列,退火温度,循环数,和产品尺寸
总RNA分离2 - 14,2-23 2-52细胞使用试剂盒纯化试剂(表达载体)和使用SV总RNA孤立系统(Promega,麦迪逊,WI),根据制造商的指示。RNA样本量化使用NanoDrop nd - 1000分光光度计(热费希尔科学)。RNA的质量检查使用Experion自动电泳站(Bio-Rad实验室Inc .,大力神,CA)。微阵列分析使用安捷伦科技系统(Santa Clara, CA)是由细胞创新者,公司的风险企业实验室九州大学(日本福冈)如下。互补脱氧核糖核酸是放大和标签使用低输入快速Amp标签工具包(安捷伦科技)和杂化SurePrint G3人类基因表达微阵列
细胞总RNA分离试剂盒试剂。合成第一链cDNA从1
细胞细胞溶解在缓冲包含50 mM Tris-HCl (pH值6.9;σ),2%钠dodecylsulfate (SDS;Nacalai), 6% 2-mercaptoethanol(σ),和10%的甘油。蛋白质样品(20
细胞被固定为4% PFA和0.5%二甲亚砜和光)(kouichi PBS 20分钟。与2% BSA在PBS阻塞后1 h,这些细胞被孵化1 h和一只山羊多克隆抗体anti-MEST (Abcam)的稀释1:200或鼠标单克隆抗体anti-Ki67(表达载体)的稀释1:100,然后用PBS。这些细胞被培养1 h和一个Alexa萤石488 -共轭鸡抗体抗体的稀释(表达载体)1:200。PBS的细胞被洗,然后用DAPI复染色(向量实验室,伯林盖姆,CA)。细胞骨架是沾Phalloidin-Tetramethylrhodamine B异硫氰酸酯(σ)。Biozero数码显微镜下细胞成像和分析。
反对最高明的小干扰rna (siRNAs)(任务siRNA)和不属预定目标的控制核(任务siRNA普遍消极控制)从σ购买。在转染前的一天,2-23细胞被播种在Opti-MEM 24-well板块(表达载体)包含10%的边后卫(10%的边后卫/ Opti-MEM)。confluency在30% -50%,细胞转染核。二十个皮摩尔每个核的50
细胞被播种在96 -孔板(正)
人类最老成的cDNA(基因库的编码区加入。NM_002402.4)插入到pcDNA3.1 / Hygro(+)(表达载体)表达载体。2-52细胞转染pcDNA3.1 / Hygro(+)单独或与pcDNA3.1 / Hygro包含编码区(+)的人类最高明的cDNA使用Lipofectamine肝和加试剂(表达载体)。这些被称为“2-52_empty”和“2-52_MEST”。2-52_empty细胞被认为是控制。建立了候选克隆2-52_empty和2-52_MEST细胞通过选择潮霉素(表达载体)。最高明的表达克隆的水平稳定表达的最高明的cDNA评估定量rt - pcr和免疫印迹分析。
所有的实验进行了一式三份或一式四份。值表示为
人类PDLSCs识别的具体因素,我们进行了微阵列分析比较三个人类PDL细胞株基因表达,2 - 14,2-23,2-52。2-52细胞表现出spindle-like形状,而2 - 14和2-23细胞表现出一个圆形的形状(图
微阵列分析表明,在2-23最高明的细胞的表达水平高于2-52细胞(图所示 的表达在人类PDLSC最高明的线。(一)散点图代表2-23和2-52细胞微阵列的基因表达分析。(b)的表达
评估的角色在人类PDLSCs最高明的,我们检查的影响最高明的击倒在干细胞的核属性,如干细胞标记物的表达,增殖潜力,multidifferentiation能力。定量rt - pcr和免疫印迹分析证实,最高明的mRNA的表达(图 最高明的击倒的影响干细胞标记物的表达和增殖潜力2-23细胞。(a, b)最高明的mRNA的表达蛋白质(a)和(b)与负控制2-23细胞转染核(siCont)或最高明的核(siMEST_ # 1和siMEST_ # 2)评估定量rt - pcr和免疫印迹分析,分别。(c) CD105和CD146的表达强度与siCont 2-23细胞转染。(黑线)或siMEST_ # 1(红线)证明了流量仪分析。在封闭的地区,阳性细胞。(d)的基因表达
我们下一个最高明的击倒后的效果如何multidifferentiation 2-23细胞的能力。茜素红S-positive 2-23_siMEST面积在成骨细胞的分化培养基培养细胞小于2-23_siCont细胞(图 的影响,最高明的击倒multidifferentiation 2-23细胞的能力。(a)矿化结节的形成与控制2-23细胞转染核(siCont)或最高明的核(sim)检查茜素红S染色后文化在成骨细胞的分化培养基(DM) 3周(酒吧:5毫米)。(b)基因的表达
接下来,检查的影响,最高明的人类PDL细胞的干细胞的特性,我们建立了2-52细胞表达最高明的稳定,与一个向量编码转染人类最高明的,称为2-52_MEST细胞。2-52_MEST细胞表达高水平的最高明的基因和蛋白质而2-52细胞转染空载体,称为2-52_empty细胞。最高明的基因和蛋白的表达水平2-52_MEST细胞高于2-52_empty细胞和几乎相同的2-23细胞(数字 的影响,最高明的超表达干细胞标记物的表达和在2-52 PDL-related标记细胞。(a, b)最高明的mRNA的表达蛋白质(a)和(b)在2-52细胞转染空载体(2-52_empty) 2-52细胞转染与向量编码人类最高明的(2-52_MEST)和2-23细胞进行定量rt - pcr和免疫印迹分析,分别。(c) CD105的表达强度和CD146 2-52_empty(黑线),2-52_MEST(红线),和2-23细胞(蓝线)证明了流量仪分析。在封闭的地区,阳性细胞。(d)的基因表达 的影响,最高明的超表达multidifferentiation 2-52细胞的能力。(a)的形成矿化结节茜素红S了2-52_empty或2-52_MEST染色文化在成骨的DM 3周后(酒吧:5毫米)。(b)基因的表达 细胞形态学上的影响最高明的超表达2-52细胞。(a - c)免疫荧光染色的细胞形态学研究2-52_empty (a), 2-52_MEST (b)、(c)和2-23细胞。(d)盒装的高度放大的视图区域(b),细胞核与DAPI染色和f -肌动蛋白与phalloidin染色(f -肌动蛋白:红色;anti-MEST:绿色;DAPI:蓝色;酒吧:10
在目前的研究中,使用核功能丧失分析表明,最高明的起着至关重要的作用在维护PDLSCs具备干细胞,而功能分析采用基因转移透露,最高明的可能PDL细胞转换成PDLSC-like细胞。这是第一个报告来证明最高明的候选人因素调节人类PDLSCs的具备干细胞。 首先,我们确定因素表达人类PDLSC线通过微阵列分析和高度专注于最高明的。最高明的是一个印迹基因在胚胎发育中扮演重要的角色( 以前,移植自体PDLSCs进入人类和猪牙周再生PDL组织缺陷已经完成( Urodele两栖动物,四肢不全如蝾螈再生和反面去分化成熟的细胞未分化细胞( 总之,这项研究表明,最高明的可能使获得足够数量的PDLSCs临床应用和可能是一个小说因素与潜在的再生PDL组织效率。
最高明的,印迹基因之一,是人类PDLSC线高度表达。然后,最高明的击倒抑制干细胞标记物的表达,增殖潜能,multidifferentiation能力成骨细胞,脂肪细胞,软骨细胞在人类PDLSC线。另一方面,最高明的超表达诱发PDLSC-like属性,如干细胞标记物的表达和PDL-related标记,multidifferentiation容量,PDLSC-like人类PDL细胞形态。总之,本研究表明,最高明的具备干细胞在维护中扮演着重要的角色在PDLSCs PDL细胞转化为干细胞样细胞的潜力。因此,最高明的可能是一个小说因素与潜在再生PDL组织效率。
所有数据用于支持本研究的结果包括在本文中。
作者宣称没有利益冲突。
我们感谢Drs。Fujino Nozu Itoyama,小野,Ipposhi,山下先生,Safwan,足立,Kadowaki Sugiura和轶事的大力支持这项工作的准备。我们要感谢研究支持中心,医疗科学研究生院,九州大学。我们还要感谢米切尔伤势从Edanz集团(
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