牙髓细胞和牙周韧带细胞的多能性是通过信息交流增强通过STAT3 / Oct-4 / Sox2信号

文摘

交替在文化环境中由于信息沟通可以恢复岁/分化细胞的生物活性和刺激多能性标记物的表达。牙髓细胞(dpc)和牙周韧带细胞(液晶)是很有前途的候选人在牙科组织再生。然而,分子网络,构成信息之间的通信dental-derived细胞和微环境仍有待确定。阐明多能性的信号网络,调节dpc和液晶,增殖,细胞凋亡,细胞周期,Oct-4 / Sox2 /原癌基因的表达dpc和间接液晶/直接coculture检查。PCR数组构造识别差异表达的基因,结果经与损伤大鼠模型。进一步研究机制的相关信号通路研究超表达/ STAT3的沉默,芯片,dual-luciferase记者分析,EMSA。我们发现dpc和液晶的增殖和凋亡抑制,及其细胞周期被捕coculture后在G0 / G1期。Oct-4,Sox2,STAT3表达显著增加,PAX5表达减少coculture系统。Oct-4 / Sox2 / STAT3 / PAX5表达积极的老鼠缺陷模型。此外,STAT3直接绑定到Oct-4和Sox2基因启动子区域和激活这些基因的表达。我们的数据表明,dpc和液晶的多能性是通过信息交流加强。STAT3在调节中扮演重要角色的多能性dpc和液晶的目标Oct-4和Sox2这两个在体外和体内。

1。介绍

Dental-derived细胞是有前途的候选人在牙科组织再生使用。牙髓细胞(dpc)和牙周韧带细胞(液晶)可以很容易地从牙科组织获得通过使用非侵入性程序在一个标准的牙科治疗。它已经表明,dpc和液晶可以分化成牙原性的/成骨细胞,脂肪细胞,chondrogenic细胞(1- - - - - -4]。然而,目前在体外文化方法可能造成损失的多能性和减少的表达多能标记(Oct4、Sox2 Stro1) dpc和液晶后通道(5- - - - - -8]。

据报道,分化的ESCs或万能白藜芦醇处理恢复天真的多能性状态和表达高水平的核心转录因子。治疗细胞可以分化形成三个胚芽层通过增强激活JAK / STAT3信号通路(9]。它也知道,文化环境的变化,如生长因子,可以恢复岁/分化细胞的生物活性和刺激多能性标记的表达10,11]。Coculture dpc的内皮细胞成骨的增强显示/牙原性的dpc的属性(12]。因此,越来越多的兴趣和信息通讯的信号通路参与监管。

在先前的研究中,我们模仿在体外牙齿发育模型探讨Oct-4多能性因子的表达和Sox2在牙乳头和卵泡细胞和信息交互。我们的研究结果显示,牙乳头和卵泡细胞的特点是调制由外在环境(13]。在目前的研究中,我们建立了在体外间接和直接coculture系统探讨特定信号通路和精确的基因调节dpc和液晶的多能性和信息交互。这份报告中给出的数据将帮助研究人员了解如何增加dpc的多能性和液晶用于组织工程和牙齿再生。

2。材料和方法

2.1。文化的dpc和液晶

本研究的协议是由中山大学的伦理委员会批准。dpc和液晶从臼齿从年轻的人类被试(夫人岁)在矫正治疗,然后保持在一个外植体培养如前所述[14,15]。第三章节dpc和液晶用于后续实验。

2.2。慢病毒转染绿色荧光蛋白(GFP)的dpc和液晶

绿色荧光蛋白(GFP)基因质粒克隆成lentivector放大。重组基因的质粒和慢病毒辅助cotransfected到HEK293T细胞,然后传播。Lentivector携带绿色荧光蛋白基因是用于后续实验。绿色荧光蛋白表达在第三段dpc和液晶是由荧光显微镜观察(Axiovert、蔡司、德国)转染后48 h。病毒在大部分人口转移的效率估计通过流式细胞术(FACSCalibur;美国新泽西,正欲富兰克林湖)。

2.3。Heterochronic颗粒分析

dpc和液晶是准备直接coculture系统如前所述[16]。简单地说,dpc (GFP +) (10⁴细胞/),液晶(10⁴细胞/)孵化在BrdU 1 h和dpc (GFP +) +液晶(BrdU +) (10⁴细胞/)混合彻底被播种与幻灯片,组织培养板。取代媒体每隔一天的一半。疣状,dpc (GFP +)和液晶(BrdU +)幻灯片收获在天3,5,7。这些细胞被固定和先后进行预处理和孵化1:50稀释的主要抗体BrdU (Abcam),二次抗体(1:500稀释),和DAPI(1: 5000稀释)。dpc (GFP +)的图像,液晶(BrdU +)聚合直立荧光显微镜。每组的实验应该至少重复三次。

2.4。建立信息间接和直接Coculture系统

间接coculture交互模型建立了如前所述[13]。简而言之,dpc和液晶被播种到组织培养板( /)和细胞培养24小时。液晶和dpc被播种在上室,反之亦然。相同数量的细胞被播种到室底部作为对照组。

直接coculture系统,dpc (GFP +) +液晶和液晶(GFP +) + dpc被播种到组织培养板的密度 细胞/好,培养24小时。直接coculture细胞和间接coculture细胞保持在相同的条件下。

2.5。CCK8化验的间接和直接Coculture系统

dpc的增殖率和液晶在井底部由CCK8化验(Dojindo、东京、日本),根据制造商的说明进行。dpc的扩散和液晶井底部在第1 - 7天使用CCK8试验与评估被测吸光度在450海里。

dpc和液晶GFP在流式细胞仪的选择直接coculture系统。CCK8化验(Dojindo、东京、日本)也表现评估dpc和液晶GFP的增殖率根据制造商的指示。

2.6。细胞周期和细胞凋亡分析在两个系统

细胞周期和细胞凋亡的dpc和液晶被流式细胞仪检测。细胞周期分析, dpc和液晶低钱伯斯在3到7天内收获。接下来,单细胞悬浮体准备,水洗,然后用propidium孵化碘化;之后,细胞被流式细胞术分析。细胞凋亡分析,dpc和液晶低钱伯斯收获在3 - 7天,洗,然后resuspended AnnexinV-FITC和π(MultiSciences生物科技、上海、中国)缓冲区在黑暗中。细胞用流式细胞仪进行分析。细胞被膜联蛋白V + /π-或膜联蛋白V + / PI +被认为是细胞凋亡。dpc (GFP +)和液晶(GFP +)与直接收集coculture fluorescence-activated细胞排序(流式细胞仪)。细胞周期和细胞凋亡分析如上所述。

2.7。rt - pcr对Oct-4,Sox2,原癌基因表达式

试剂盒试剂(美国表达载体,卡尔斯巴德,CA)是用于检测Oct-4的表达,Sox2,和原癌基因mRNA在dpc和液晶的钱伯斯在天3,5,7根据制造商的指示。的水平Oct-4,Sox2,原癌基因,GAPDH如前所述(发现了基因表达13]。GAPDH担任管家基因的控制。相同的方法被用来研究的水平Oct-4,Sox2,原癌基因基因表达在天直接coculture系统3、5和7。

2.8。表达Oct-4 Sox2,原癌基因蛋白在dpc和液晶直接Coculture系统

西方墨点法用于确定Oct-4的水平,Sox2,原癌基因蛋白表达在dpc和液晶直接coculture系统。短暂,dpc (GFP +)和液晶(GFP +)通过3收获,细胞溶解,用,然后离心机。接下来,一个50μg总蛋白质的样品从每个样本被电泳分离,在硝化纤维膜和蛋白质乐队,随后封锁了。膜被孵化的主要抗体Oct-4 (Proteintech 1: 100年,芝加哥,美国),Sox2 (1: 50, Abcam,剑桥,妈,美国),原癌基因(1:50,Epitomics,伯林盖姆、钙、美国),和GAPDH(1: 1000年,圣克鲁斯生物技术、达拉斯、TX,美国);之后,他们洗和孵化二级抗体(1:5000年,杰克逊实验室,巴尔港,我,美国)。应用蛋白质乐队被增强化学发光检测(美国通用电气医疗集团,芝加哥,IL)。

2.9。微分在间接Coculture细胞抑制基因的表达

试剂盒试剂(英杰公司)被用来提取总RNA从dpc和液晶低室后3通道。发现利用干细胞相关的差异表达基因RT2分析器PCR数组(超级阵列生物科学公司,弗雷德里克,医学博士,美国)根据制造商的指示。所有程序都执行使用先前描述的方法(6]。差异表达基因被定义为那些显示至少三倍的变化表达式值< 0.05与对照组相比。差异表达基因功能分为家庭根据他们的生物功能。抑制基因的微分表达式被免疫印迹证实。

2.10。动物模型和免疫组织化学分析

刘易斯老鼠作为牙髓和牙周韧带组织损伤的模型,描述在一个先前的研究(17]。所有实验过程涉及动物是我们之前的研究中使用的相同(6),根据建立的准则进行了中山大学伦理委员会。短暂,下颚手术和对照组的老鼠被移除,并立即门牙之间的分离。下颚被固定在4%多聚甲醛、甲酸转移到5%,然后使用一个梯度酒精脱水系列。脱水后,下颚被石蜡包埋,切成5μ米厚的部分。streptavidin-biotin-peroxidase复杂技术被用来确定干细胞差异表达的基因。部分的组织被先后进行预处理,然后孵化后抗体:1:100稀释Oct-4 (Proteintech), 1: 50稀释Sox2 (Abcam), 1: 100稀释的STAT3 (Epitomics),和1:100稀释PAX5 (Epitomics)。接下来,组织部分被洗,然后孵化1:200稀释二次抗体(Epitomics)。阴性对照组,主要抗体是PBS代替了。与苏木精复染色的部分,然后一个奥林巴斯BX50显微镜下检查(日本东京)。

2.11。细胞转染和细胞生物学特征

pcDNA3.0-STAT3和shRNA质粒从人类STAT3 GenePharma买来的广州,中国。超表达和沉默,细胞被镀在24-well板密度10⁴/毫升。与pcDNA3.0-STAT3 24 h后,细胞转染质粒或成分质粒使用Lipofectamine 3000(生活技术,医学博士,美国制造商的指示。信使rna和蛋白质含量是48 h后评估。试剂盒试剂(美国表达载体,卡尔斯巴德,CA)是用于检测的表达STAT3,Oct-4,Sox2信使rna在dpc和液晶根据制造商的指示。西方墨点法用于确定STAT3的水平,Oct-4, Sox2蛋白表达在dpc和液晶。细胞凋亡和细胞周期的dpc和液晶被流式细胞仪检测。

2.12。Dual-Luciferase记者化验和转染

目标基因的转录因子STAT3被TargetScan确认。pGL3质粒(WI Promega,麦迪逊,美国)包含STAT3绑定网站野生型(WT)或狗(STAT3结合位点突变)Oct-4 / Sox2被放大,然后随着STAT3模仿成HEK293T细胞转染。控制向量含有Renilla荧光素酶基因(pTK-RL)被添加到混合转染。转染是由使用Lipofectamine 2000(英杰公司)根据制造商的协议。转染48 h后,荧光素酶(萤火虫/ Renilla)活动测量使用Dual-Glo™荧光素酶检测系统(Promega)按照制造商的协议。

2.13。染色质免疫沉淀反应(芯片)

染色质免疫沉淀反应(芯片)分析被用于调查的目标关系描述的免疫复合物在制造商的协议。低交联得到染色质的dpc室后他们一直处理甲醛和十二烷基硫酸钠。接下来,染色质是孵化anti-STAT3兔多克隆抗体(细胞信号技术,丹弗斯、马、美国)或正常兔免疫球蛋白(细胞信号技术)在一夜之间在4°C。中存在的沉淀DNA纯化和分析。使用的引物检测表中列出1。

2.14。电泳迁移率改变分析(EMSA)

STAT3的机制调节Oct-4 / Sox2表达式由电泳迁移率改变分析验证(EMSA)。总之,两双链寡核苷酸探针与STAT3在Oct-4 Sox2合成启动子区域和标示Digoxigenin-11-ddUTP (DIG-ddUTP)。表列出了调查使用的探针1。dna蛋白质复合物来自原子核的dpc低钱伯斯是化验与标记探针在特定/突变的存在与否的竞争对手或anti-STAT3抗体。绑定电泳分离的产品样本,然后根据指令提供一个可视化的放射自显影法第二代挖凝胶转变工具包(罗氏,曼海姆,德国)。

2.15。统计分析

所有数据分析了使用IBM SPSS统计为Windows 19.0版本软件(美国纽约阿蒙克的IBM公司),并呈现的结果 (SD)。coculture细胞之间的差异和控制学生的组织进行了分析 - - - - - -测试。一个值< 0.05被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。表达GFP的dpc和液晶

lentivirus-transduced克隆被发现是稳定转导。转导后,检测到GFP荧光显微镜(图1(一))。病毒转移的效率计算通过确定GFP-expressing细胞的比例与FACSCalibur流式细胞分析仪。慢病毒转导效率 dpc和 在液晶感染复数(MOI) 100年,效率增加比例莫伊(图1 (b))。没有统计上的显著差异传导的效率在100年和200年的月。

3.2。Heterochronic Cocultures dpc和液晶

我们重复三次,每组十显微照片计算细胞数量的dpc (GFP +)和液晶(BrdU +)。部分结果(图所示1 (c))。扩散的比例dpc (GFP +)和液晶(BrdU +)是用以下公式计算: 和 。数据提出了直方图(数字1 (d)和1 (e))。扩散率cocultured dpc (GFP +)和液晶(BrdU +)与对照组相比显著降低( , ,和^{# #} )。

3.3。增殖、细胞周期和细胞凋亡的dpc和液晶

改变细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡的dpc和液晶3、5、7天的在体外间接和直接coculture进行调查。细胞周期和细胞凋亡分别代表,(数字2(一个),2 (c),2 (e))。dpc和液晶的扩散率显著降低5天的间接或直接coculture(数字1 (f)- - - - - -1(我), 和 )。细胞周期的dpc和液晶间接coculture被捕在G0 / G1期天3和5。值得注意的是,的百分比propidium碘化价值 在细胞间接coculture明显低于对照组。dpc和液晶的细胞凋亡率显著降低在天间接coculture(表3和52和数字2 (b)和2 (d), 和 )。

的百分比propidium碘化价值 3天的dpc和液晶直接coculture明显低于对照组。dpc和液晶的细胞凋亡率显著降低直接coculture(图3天后2 (f)和表3, 和 )。因此,coculture系统似乎减少细胞增殖,细胞留在他们G0 / G1期,和抑制细胞凋亡。因此,coculture系统(间接和直接的)可能会迫使dpc和液晶静止状态通过阻止细胞增殖和降低π的值。

3.4。的mRNA表达Oct-4,Sox2,原癌基因与Coculture dpc和液晶

在间接coculture系统中,Oct-4(数据3(一)和3)和(d)Sox2(数据3(b)和3(e))显示出了相似的mRNA表达模式dpc和液晶和mRNA水平都显著调节3天( )。原癌基因(数据3(c)和3(f)) mRNA表达显示dpc无显著变化,液晶,直到第五天( )。

在直接coculture系统,Oct-4(图3(g))Sox2(图3(h)) mRNA表达显著调节在天3,5,7与对照组相比( 和 )。原癌基因(图3(我)mRNA表达没有显著改变dpc和液晶除了第五天(3天至7天 )。

3.5。多能性的表达蛋白质标记直接Coculture dpc和液晶

Sox2 Oct-4的水平,原癌基因蛋白表达经免疫印迹的研究,和代表的数据通道如图3细胞3。结果表明,水平的Oct-4, Sox2,原癌基因蛋白显著增加dpc和液晶直接coculture(数字3(o)和3(p)),它与我们的实时PCR结果一致。这表明Oct-4 Sox2可能功能协同调节下游标记和保持dpc和液晶的多能性和信息交互。

3.6。基因表达谱与间接Coculture dpc和液晶

PCR阵列系统是用来评估基因的表达在dpc和液晶进行间接coculture。的 - - - - - -轴(日志转换块折叠的区别), - - - - - -轴(coculture差异表达基因的值)和对照组数据所示4(一)和4 (b)。四个基因(ZFPM2,STAT3,SOX2,OCT-4显示显著增加表达式,和7个基因(EGR3,PAX5,PCNA,STAT1,RUNX1,FGF1,NOTCH2)显著降低表达式与间接coculture dpc(图4和表4)。十个基因(STAT3,HOXC10,HOXA9,EZH2,ESR1,SOX2,OCT-4,DLX2,PPARG,KLF4)的表达明显增加,和四个基因(PAX1,NANOG,HOXA7,PAX5)显著降低表达式与间接coculture液晶(图4和表5)。

有趣的是,三个基因过表达(STAT3,OCT-4,SOX2),而几乎没有一个基因是underexpressed (PAX5)与间接coculture dpc和液晶。免疫印迹研究数据4 (c)和4 (e))表明STAT3的水平、OCT-4和SOX2蛋白表达明显增加,而表达的PAX5蛋白仅略dpc和液晶间接coculture后,同意我们的PCR结果数组。

3.7。表达干细胞相关的标记大鼠损伤模型

正常的老鼠和伤口愈合地区牙科组织苏木精和伊红染色(数字5(一)和5(b))。干细胞相关标记STAT3的表达,Oct-4 Sox2, PAX5证实了免疫组织化学染色。STAT3的水平(数字5(e)和5(f)), Oct-4(数字5(g)和5(h)和Sox2(数字5(我),5(j))蛋白表达的损伤模型大鼠与正常相比显著增加牙髓和牙周组织。此外,这些蛋白质主要是表达在细胞的细胞核,一些温和的表达是位于细胞质的dpc,液晶,成。相比之下,PAX5蛋白(数字5(k)和5(左)更强烈的表达正常组织的损伤模型。阴性对照组,主要抗体是取代了PBS(数字5(c)和5(d))。STAT3的分布,Oct-4、Sox2 PAX5蛋白的再生pulp-dentin复杂组织中检测,发现大多局限于细胞核(数字5(e),5(g),5(我),5(k))。

3.8。细胞生物学特征dpc和液晶超表达或STAT3的沉默

系统的超表达和沉默的STAT3 dpc和液晶。PCR和世行的结果表明STAT3显著增强,沉默在dpc和液晶(数字6(一),6 (b),6 (e),6 (f), )。Oct-4和Sox2显示出了相似的mRNA表达模式,符合的过度或沉默STAT3,这大大超表达的调节STAT3或与沉默的表达下调STAT3在两个细胞(数字6 (c)和6 (d), , ,和 )。同样,免疫印迹证明Oct-4和Sox2 STAT3蛋白和超表达显著增加或减少与沉默的STAT3(数字6 (e)和6 (f))。dpc和液晶的细胞凋亡率与对照组相比显著降低(图6 (g)和表6, )。细胞周期的dpc和液晶在G0 / G1期被捕(图6 (h)和表6, )。

3.9。针对STAT3和Oct-4 / Sox2之间的关系

TargetScan在线工具被用来研究STAT3的目标基因。Oct-4与一个地区和有约束力Sox2有四个绑定被确认为可能的目标区域的STAT3(图7(一))。的荧光素酶的活动Oct-4突变体,Sox2STAT3的变异明显低于模拟在293 T细胞(图7 (b), , ,和 )。这些结果表明,Oct-4和Sox2是STAT3的目标。

芯片检测与dpc进行降低室来验证是否STAT3结合内生Oct-4和Sox2启动子区域(图7 (c))。符合我们之前的发现,Oct-4 Sox2出席启动子区域水平明显高于对照组。

寡核苷酸探针与突变Oct-4 /合成Sox2主题网站,和emsa(图执行7 (d))。STAT3的结合位点Oct-4启动子和Sox2推动者1,2,3,4检测(巷2)。孵化与特定的竞争对手(巷3)废除了绑定,而添加突变竞争对手增加了假定的乐队的强度(巷4)。此外,孵化与anti-STAT3抗体减少强度的乐队,和一个向上超级观察转变(巷5)。这些结果表明Oct-4和Sox2STAT3的目标基因dpc, STAT3与Oct-4 / Sox2直接相关。

4所示。讨论

牙髓再生能力由于存在dpc包含原始的干细胞(14,18]。这些细胞被招募并参与牙本质再生的过程通过odontoblast-like细胞分化[19]。液晶与特定表型概要代表有价值的水库自体干细胞能够确保牙齿再生。据报道,内皮细胞的coculturing dpc也可以加强dpc的牙原性的性质,促进形成血液vessel-like结构由内皮细胞(12]。然而,外在的信号之间的相互作用的机制和内在因素仍然未知。与当前coculture系统,调节基因的数量在dpc液晶远远不止这些。这表明与dpc相比,更多的基因可能参与维持多能性和nonmineralization液晶。一个合理的解释这个结果可能是液晶有能力保持平衡需要形成牙骨质和骨,并保持在nonmineralized状态。由于细胞特性可以极大地受到文化环境的影响,特定的信号,调节信息交流需要确认。

在这项研究中,在G0 / G1期细胞成为逮捕,及其细胞凋亡率成为coculture 3和5天后表达下调。与此同时,Sox2 Oct-4的水平,显然是原癌基因表达调节coculture 3和5天后。这些结果与我们之前在高协议研究[13]。早前的报告包括的详细讨论重组之间的机械连接,多能性和细胞周期。Oct-4和Sox2显示控制细胞周期通过microrna的表达。Myc家族被证明包含定义良好的细胞周期进展和监管机构能够影响Cdk活动来调节细胞大小和驱动细胞[到s阶段20.]。我们的研究结果表明,细胞凋亡率显示类似的表达与扩散趋势与直接或间接coculture dpc和液晶。关于改变之间的关系,然而,这些结果多能性和细胞周期有些意外,需要进一步澄清。另一份报告显示,减少体细胞增殖可能增加的产生诱导多能干细胞(21]。

我们之前的研究表明,Oct-4的水平,Sox2,原癌基因表达在牙乳头和卵泡细胞成为增强在活的有机体内和在体外后直接或间接接触信息。同样,我们目前的数据显示,stem-related标记STAT3的表达,Oct-4 Sox2,原癌基因增强dpc和液晶的信息交互。值得注意的是,三个基因过表达(STAT3,Oct-4,Sox2),而几乎没有一个基因(PAX5)是underexpressed与间接coculture dpc和液晶。这表明STAT3、Oct-4 Sox2可能发挥重要作用在维持多能性的dpc和液晶促进信息交流。

Oct-4, POU5家族的一员,是一个主调节器多能细胞和基因转录的关键是最初的多能细胞群的形成。这是因为Oct-4促进干细胞特异性基因的转录和抑制组织基因的转录。Oct-4必须维持细胞自我更新,其触发不同的差别/对这些发展过程(22]。Sox2, HMG盒转录因子家族的一员,扮演一个关键的角色在早期胚胎及其前体细胞在体外等价物(23]。Sox2参与细胞的自我更新和分化24]。与Oct-4 Sox2,没有可靠的证据支持Myc基因参与细胞多能性的维护。然而,先前的研究已经表明,Myc活动增加会导致许多的多能细胞周期的变化特征。一旦Myc microrna的功能丧失,p21和细胞周期蛋白D2表达成为调节,导致损失的多能性(25,26]。Myc似乎是至关重要的维持一个适当的平衡的细胞周期调控分子参与紧密联系机制,调节细胞多能性。结合Oct-4, Sox2 Klf4,原癌基因调节ESC-specific microrna的表达,可以作为一个替代Myc在细胞“重编程”的过程27],扮演一个角色在加强全球组蛋白乙酰化作用为了沉默与细胞分化相关的基因(28]。我们目前的结果显示,Oct-4和Sox2显著升高的水平dpc和液晶coculture之后,表明Oct-4 Sox2可能合作服务维持多能性通过调节下游标记。

信号传感器和转录激活3 (STAT3)首次被发现的下游因子白介素6 (il - 6)和被证明具有多种功能在调节细胞增殖和多能性、免疫反应和分化29日]。增强STAT3活动是促进一个完整的重编程过程中显示OKSM-induced部分重新编程细胞,神经干细胞,和鼠标外胚层干细胞(mEpiSCs) [9]。STAT3激活也可以促进体细胞重编程的干细胞通过调节某些要素,如上游的因素Smad7和Esrrb和下游目标,Gbx2(30.- - - - - -32]。激活STAT3导入绑定的原子核在不同的细胞修复反应的因素,如Grg5在胚胎干细胞(33),Bcl3在B细胞(34]。然后这些因素可以调节某些下游基因的表达,如Oct-4和Nanog(35]。一些研究得出结论,STAT3促进重组过程主要是通过表观遗传调控。一项研究表明,抑制制药业/ STAT3的脱甲基作用直接影响Oct-4和Nanog1 enhancer-promoter地区通过下调DNA甲基转移酶(Dnmt 1)表达(36]。早期研究表明STAT3、Oct-4 Sox2抑制由cobinding differentiation-related基因的表达的启动子区域速度基因(37]。最近的研究表明,磷酸化STAT3,氨基酸序列的识别和绑定到特定的DNA序列,导入到核或线粒体调控下游基因的表达(35,38]。激活STAT3被证明增加线粒体基因的表达水平通过STAT3蛋白的直接绑定到mtDNA,从而改变ATP生产维持细胞多能性。然而,激活STAT3基因还直接目标核心监管网络Tfcp211,Klf4,Gbx2保持天真的多能性(32,39- - - - - -41]。先前的研究表明,重组的效率被废除或减少即使Oct-4和Sox2过度,STAT3的活动被抑制(9,42]。在这项研究中,STAT3的水平,Oct-4, Sox2明显升高dpc和液晶coculture 3天后。为了阐明调节角色STAT3和Oct-4 / Sox2, STAT3超表达和沉默模型建立了dpc和液晶。基于类似的STAT3表达模式/ Oct-4 / Sox2,我们推测,dpc和液晶的生物学行为,如细胞凋亡和多能性,可能受STAT3 / Oct-4 / Sox2信号通路。进一步的研究表明,激活STAT3进入细胞核的直接目标Oct-4/Sox2启动子,然后控制它的目标基因的表达Oct-4/Sox2。

PAX5原本潜在的调节CD19基因表达(43]。PAX5可能导致原癌基因的表达,参与调节细胞周期、细胞增殖、凋亡和分化。当原癌基因的正常表达极其监管,异常高的原癌基因表达水平导致下游关键基因的激活,并最终DNA复制和细胞周期进展44- - - - - -46]。早期的研究表明,缺乏PAX5 pro-B细胞分化的能力在体外除非Pax5表达恢复了逆转录病毒转导(42]。在这项研究中,我们发现dpc和液晶维护他们多能容量和coculture后显示低利率的增殖和细胞凋亡,这可能是低水平的PAX5表达密切相关。

这两个在活的有机体内和在体外微环境调节与细胞增殖,分化和血管生成,细胞命运决定(47,48]。牙髓干细胞的研究已经表明,coculture和血管内皮细胞可促进骨形成和血管生成49]。Oct-4 Sox2多能性标记,就更难表达分化组织,激活此表达受伤的牙齿组织。有可能的多能性网络激活dpc和液晶受伤后通过信息交流,和dental-derived细胞可以迁移到受伤的网站和发起组织再生过程。目前的研究提供了新的见解的潜在应用dental-derived细胞牙科组织再生。然而,需要进一步的研究来阐明特定信号再生过程的监管。

5。结论

总之,我们证明了dpc和液晶的多能性是通过信息交流加强。STAT3在调节中扮演重要角色的多能性dpc和液晶的目标Oct-4 / Sox2这两个在体外和体内。我们的研究结果建议改善多能性的新策略,可以帮助识别的关键信号,调节dental-derived细胞的多能性。

数据可用性

可用的数据包括在这项研究是根据接触要求相应的作者。

伦理批准

所有程序和本研究的实验协议都是中山大学的伦理委员会批准的指导方针。

同意

所有人类受试者的知情同意参与实验调查报告或描述在这个手稿后获得的过程和可能的不适和风险的性质已经完全解释道。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

彭z和刘l .同样作为第一本研究的合作者。

确认

这项研究得到了国家自然科学基金(81800954和81800954)。

引用

1. y Okuwa, t . Toriumi h . Nakayama et al .,”牙科pulp-derived细胞移植的影响在碎坐骨神经损伤、周围神经再生”口腔科学杂志》,60卷,不。4、526 - 535年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. b . m . Seo m .三浦s Gronthos et al .,”调查的多功能产后干细胞从人类牙周韧带,”《柳叶刀》,卷364,不。9429年,第155 - 149页,2004年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. o . Trubiani a . Piattelli诉Gatta et al .,“评估一个高效xeno-free文化的人类牙周韧带干细胞系统,”C:组织工程部分的方法,21卷,不。1、52 - 64年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. j·张,y, l . n高,y, y . j . Zhang和f·m·陈,“多能上老化的影响能力和再生人类牙周韧带干细胞的潜力,”生物材料,33卷,不。29日,第6986 - 6974页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. g·巴尔加和g·戈贝尔,”牙科来源的间充质干细胞作为本次的有前途的工具,”干细胞研究治疗,5卷,不。2,p。61年,2014年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. j·l . Liu, x, l .吴和肖y,“干细胞调控基因表达在人类的成人牙髓和牙周韧带细胞接受牙原性的/成骨分化,“牙髓学杂志》,35卷,不。10日,1368 - 1376年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. n . Homayounfar p Verma a Nosrat et al .,“隔离、表征和雪貂牙髓干细胞的分化,“牙髓学杂志》,42卷,不。3、418 - 424年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. m .雅达利c . Gil-Recio m . Fabregat et al .,“第三磨牙的牙髓:pluripotent-like干细胞的新来源,”《细胞科学,卷125,不。14日,第3356 - 3343页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. j·杨,a . l . van Oosten t·w·Theunissen g .郭j·c·r·席尔瓦和a·史密斯,”Stat3激活是基态多能性限制了重组,”细胞干细胞,7卷,不。3、319 - 328年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. d . w .郑,s . Wang, l .唐段y, y金,“失去增殖和分化能力年龄人类牙周韧带干细胞和复兴的接触年轻的外在环境,”组织工程部分,15卷,不。9日,第2371 - 2363页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. x l . Liu,黄r . j .凌l .吴和肖y,“骨形成含有对Sox2的表达的影响,Oct-4,和原癌基因在人类牙周韧带细胞长期培养,“干细胞与发展,22卷,不。11日,第1677 - 1670页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. w . l . Dissanayaka l .朱k·m·哈格里夫斯l·金和c .张”在体外分析Scaffold-free Prevascularized Microtissue球状体含有人类牙髓细胞和内皮细胞,”牙髓学杂志》第41卷。。5,663 - 670年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. x z Peng l .刘魏,j .凌”表达Oct-4 SOX-2, MYC在牙乳头细胞和牙卵泡细胞在体内牙齿发育和体外共培养,“欧洲口腔科学杂志》上,卷122,不。4、251 - 258年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. s . Gronthos m . Mankani j .卜拉欣·g·罗比和美国史”,产后人类牙髓干细胞(DPSCs)在体外和在活的有机体内”,美国国家科学院院刊》上,卷97,不。25日,第13630 - 13625页,2000年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. k . Nagatomo m,小牧市即漫画家关谷神奇et al .,“人类牙周韧带细胞的干细胞特性。”牙周研究期刊》的研究第41卷。。4、303 - 310年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. 立花,n d . Zinyk r . Ringuette诉华莱士和c·舒尔曼”Heterochronic颗粒分析测试信息交流在老鼠的视网膜,”Bio-Protocol,7卷,不。第三条e2117, 2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. w·w·Worapamorn y, h . Li g .年轻,和p . m . Bartold“微分表达和分布syndecan-1牙周伤口愈合和2的老鼠,”牙周研究期刊》的研究,37卷,不。4、293 - 299年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. m .中岛美嘉k Iohara, m . Sugiyama“人类牙髓干细胞与高度血管生成和神经性的潜在可能用于纸浆再生,”细胞因子和生长因子的评论,20卷,不。5 - 6,435 - 440年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. m·a·Saghiri a . Asatourian c·m·索伦森和n . Sheibani”老鼠牙髓和牙周韧带内皮细胞表现出不同proangiogenic属性,“组织和细胞卷,50 31-36,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. a . m .辛格和美国道尔顿”,细胞周期和Myc相交控制多能性和重编程的机制,”细胞干细胞,5卷,不。2、141 - 149年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
21. 王y, x, m . et al .,“体细胞重编程效率,影响增殖率”生物化学杂志,卷288,不。14日,第9778 - 9767页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
22. h .羽j .宫崎骏和a·g·史密斯,”Oct-3/4定义的定量表达分化,ES细胞去分化和自我更新,“自然遗传学,24卷,不。4、372 - 376年,2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. j . Gubbay j . Collignon p•库普曼et al .,“基因映射到鼠标Y染色体是决定性别的地区的小说embryonically表达基因家族的一员,”自然,卷346,不。6281年,第250 - 245页,1990年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. 诉Episkopou SOX2在成年神经干细胞功能,“神经科学的趋势,28卷,不。5,219 - 221年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
25. s . y . Wang巴斯克维尔,a·谢诺j . e . Babiarz l . Baehner和r . Blelloch“胚胎干细胞特异性小分子核糖核酸调节G1-S过渡,促进快速扩散,”自然遗传学,40卷,不。12日,第1483 - 1478页,2008年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
26. w·j·j·s·n·s . Lee Kim曹et al .,具备干细胞“mir - 302 b维护”“人类胚胎性癌细胞的转录后调控细胞周期蛋白D2的表情,“生物化学和生物物理研究交流,卷377,不。2、434 - 440年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
27. r . l .贾德森j . e . Babiarz m . Venere和r . Blelloch”促进诱导多能性胚胎干细胞特异性小分子核糖核酸”,自然生物技术,27卷,不。5,459 - 461年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
28. p . s . Knoepfler x y, p . f . Cheng p . r . Gafken s b·麦克马洪和r·n·埃森曼“Myc影响全球染色质结构,”在EMBO杂志,25卷,不。12日,第2734 - 2723页,2006年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
29. z中,z温家宝,j·e·达内尔”Stat3和Stat4:家族成员转录信号传感器和催化剂,”美国国家科学院院刊》上,卷91,不。11日,第4810 - 4806页,1994年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
30. y,顾,w·李et al .,“Smad7使STAT3激活和促进多能性TGF -独立的β信号。”美国国家科学院院刊》上,卷114,不。38岁,10113 - 10118年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
31. j . d, l . Wang段et al .,“LIF-activated木菠萝信号决定Esrrb表达式在后期重新编程,”生物学开放,7卷,不。1,文章bio029264, 2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
32. 我。Gbx2 Tai和q l .应“生活/ Stat3的目标,促进重组和保留的多能基态,”《细胞科学,卷126,不。5,1093 - 1098年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
33. d . p .传动装置,c . j . Thut t VandeBos et al .,“白血病抑制因子受体在结构上与il - 6信号传感器,gp130,”在EMBO杂志,10卷,不。10日,2839 - 2848年,1991页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
34. h . Brantjes j .赞美m·凡德维特灵和h .聪明,“所有Tcf HMG盒转录因子与Groucho-related若,“核酸的研究卷,29号7,1410 - 1419年,2001页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
35. h . x Chen徐,p元et al .,“整合与核心转录网络外部信号通路在胚胎干细胞,”细胞,卷133,不。6,1106 - 1117年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
36. 江z l . Wang,黄d . et al .,“JAK / STAT3基因表达调控全球动力学在晚期重编程过程中,“BMC基因组学,19卷,不。1,p。183年,2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
37. h . Ura所言,m . Usuda k .木下光男et al .,“组蛋白的化学修饰STAT3和Oct-3/4控制通过胚胎干细胞的诱导速度,”生物化学杂志,卷283,不。15日,第9723 - 9713页,2008年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
38. e . Carbognin r . m . Betto m . e .索里亚诺a·g·史密斯和g .圆形石堡”Stat3促进线粒体转录和氧化呼吸在天真的多能性,维护和感应”在EMBO杂志,35卷,不。6,618 - 634年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
39. h .丹羽宇一郎k . Ogawa d Shimosato, k .足立”生活的并联电路信号通路保持小鼠胚胎干细胞的多能性,”自然,卷460,不。7251年,第122 - 118页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
40. P.-Y。Bourillot、i Aksoy诉施赖伯et al .,“小说的抑制STAT3目标基因发挥不同的角色中胚层和内胚层分化与Nanog在合作,”干细胞,27卷,不。8,1760 - 1771年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
41. g .圆形石堡、p·伯顿和a . Smith”缺失的多能性鉴定中介的下游白血病抑制因子,”在EMBO杂志,32卷,不。19日,2561 - 2574年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
42. a . l . van Oosten y科斯塔·a·史密斯和j·c·r·席尔瓦”JAK / STAT3信号是充分的和占主导地位的敌对的线索建立天真的多能性,”自然通讯,3卷,不。1,2012。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
43. s·l·纳特鼓,a·g·Rolink和m . Busslinger”承诺b淋巴细胞系取决于转录因子Pax5,”自然,卷401,不。6753年,第562 - 556页,1999年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
44. x周、江h . j .侯”调节XBP-1协调和表达下调原癌基因在骨髓瘤细胞分化诱导2-methoxyestradiol,”白血病的研究没有,卷。31日。9日,第1265 - 1259页,2007年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
45. h . Hermeking c . Rago m . Schuhmacher et al .,“识别到的原癌基因的目标。”美国国家科学院院刊》上,卷97,不。5,2229 - 2234年,2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
46. x k . i西赵,c·w·李et al .,“全局映射原癌基因的结合位点和目标基因网络在人类B细胞,”美国国家科学院院刊》上,卷103,不。47岁,17834 - 17839年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
47. 诉Veneruso f·罗西,a·维莱拉,希伯来文名字,g . Forloni和p . Veglianese“干细胞旁分泌作用和交付策略脊髓损伤再生,”《控释卷,300年,第153 - 141页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
48. S.-R。公园,J.-W。金,H.-S。小君,j . y .卢武铉h . y . Lee和i . s .香港“检查参与组成分泌腺干细胞及其对细胞的影响机制与伤口愈合,”分子治疗,26卷,不。2、606 - 617年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
49. w . l . Dissanayaka x詹,c·f·张,k·m·哈格里夫斯l·金和e . h . y .通“Coculture牙髓干细胞与内皮细胞增强骨的/牙原性的体外血管生成的潜力,”Endodontia杂志,38卷,不。4、454 - 463年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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