لیپوپلی سکاریدهای مشتق از اشرشیا کلی تمایز استخوانی سلول های بنیادی لیگامنت پریودنتال انسانی را از طریق بالا بردن TAZ القا شده با Wnt/β-catenin تحریک می کند
تاریخ انتشار: یکشنبه 04 آذر 1397
| امتیاز:
سلول های بنیادی لیگامنت پریودنتال انسانی(PDLSCs)، نوعی از سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) مشتق از بافت دندانی، می توانند از نظر بالینی در بازسازی بافت پریودنتال و به منظور درمان پریودنتیت به کار برده شوند که بوسیله باکتری ایجاد شده و حفظ می شوند. لیپو پلی ساکارید(LPS)، جزء اصلی غشای خارجی باکتری های گرم منفی هستند که یک عامل مضر در ریز محیط دهانی هستند. هدف این مطالعه بررسی اثر LPS روی تکثیر و تمایز استخوانی سلول های PDLSCs و هم چنین مکانیسم های دخیل در این امر بود. تکثیر و تمایز استخوانی سلول های PDLSCs تحت تحریک LPS مشتق از اشرشیا کلی را تشخیص داده شد. داده ها نشان داد که LPS مشتق از اشرشیا کلی روی تکثیر، زنده مانی و چرخه سلولی PDLSCها اثر نمی گذارد. علاوه بر این، این ماده تمایز استخوانی را از طریق فعال سازی TAZ پیش برد. حذف TAZ به واسطه لنتی ویروس ها( فعال کننده رونویسی با یک موتیف PDZ) برای تعیین نقش TAZ روی تقویت استخوان زایی ناشی از LPS استفاده شد. سلول های PDLSC کشت شده در محیط استخوانی با یا بدون LPS و DKK1( مهار کننده مسیرWnt/β-cateni)، برای تعیین اثر تنظیمی پیام رسانی Wnt استفاده شدند. ما دریافتیم که حذف TAZ تقویت استخوان زایی ناشی از LPS را خاموش می کند. علاوه بر این، تیمار با DKK1 بالا رفتن TAZ ناشی از LPS و پیشرفت استخوان زایی را خاموش می کند. در مجموع، LPS مشتق از اشرشیا کلی، تمایز استخوانی سلول های PDLSC را با تقویت فعالیت TAZ افزایش می دهد. بالا رفتن و فعال شدن TAZ، غالبا بوسیله مسیر Wnt/β-cateni وساطت می شود. بازسازی بافت استخوانی آلوئولار کنترل شونده با سلول های PDLSCها لزوما تحت شرایط باکتریایی کاهش نیافت و این امر می تواند بوسیله Wnt و TAZ تحت تاثیر قرار گیرد.
Mol Oral Microbiol. 2018 Nov 2. doi: 10.1111/omi.12249. [Epub ahead of print]
Lipopolysaccharide from Escherichia coli stimulates osteogenic differentiation of human periodontal ligament stem cells through Wnt/β-catenin induced TAZ elevation.
Xing Y1,2, Zhang Y1,2, Jia L1,2, Xu X1,2.
Abstract
Human periodontal ligament stem cells (PDLSCs), a type of dental tissue-derived mesenchymal stem cells (MSCs), can be clinically applied in periodontal tissue regeneration to treat periodontitis, which is initiated and sustained by bacteria. Lipopolysaccharide (LPS), the major component of the outer membrane of Gram-negative bacteria, is a pertinent deleterious factor in the oral microenvironment. The aim of this study was to investigate the effect of LPS on the proliferation and osteogenic differentiation of PDLSCs, as well as the mechanisms involved. Proliferation and osteogenic differentiation of PDLSCs were detected under the stimulation of Escherichia coli-derived LPS. The data showed that E. coli-derived LPS did not affect the proliferation, viability and cell cycle of PDLSCs. Furthermore, it promoted osteogenic differentiation with the activation of TAZ. Lentivirus-mediated depletion of TAZ (transcriptional activator with a PDZ motif) was used to determine the role of TAZ on LPS-induced enhancement of osteogenesis. PDLSCs cultured in osteogenic media with or without LPS and DKK1 (Wnt/β-catenin pathway inhibitor) were used to determine the regulatory effect of Wnt signaling. We found that TAZ depletion offset LPS-induced enhancement of osteogenesis. Moreover, treatment with DKK1 offset LPS-induced TAZ elevation and osteogenic promotion. In conclusion, E. coli-derived LPS promoted osteogenic differentiation of PDLSCs by fortifying TAZ activity. The elevation and activation of TAZ was mostly mediated by the Wnt/β-catenin pathway. PDLSCs-governed alveolar bone tissue regeneration was not necessarily reduced under bacterial conditions and could be modulated by Wnt and TAZ. This article is protected by copyright. All rights reserved.
PMID: 30387555