بیان و اثرات فاکتور رشد اپیدرمی در سلول های لیگامان اطراف دندانی انسان

ترمیم بافت لیگامان پریودنتال آسیب دیده (PDL) یک چالش اساسی درحفظ دندان است. محققان مختلفی  اقدام به ابداع روش های درمانی کارآمد برای بهبود و بازسازی بافت لیگامان پریودنتال براساس روش مهندسی بافت و تمرکز بر هدف قرار دادن مولکول های پیام رسان در سلولهای بنیادی PDL و دیگر سلول های بنیادی مزانشیمی کرده اند. در این خصوص، ما بیان فاکتور رشد اپیدرمی ( EGF ) را در بافت PDL طبیعی و آسیب دیده و اثر آن را برکموتاکسی و بیان عوامل استخوان زا و رگ زا در سلول های PDL انسان ( HPDLCs ) مورد بررسی قرار دادیم. بیان EGF و همچنین گیرنده EGF (EGFR) در HPDLCs و کل بافت PDL مشاهده شد. در یک مدل بافت PDL آسیب دیده موش، EGF و IL- 1β دراطراف ضایعه افزایش بیان داشتند. اینترلوکین 1β بیان EGF را در HPDLCs و نه EGFR القا کرد. همچنین سبب افزایش بیان فاکتور تبدیل کننده رشد α (( TGF- α  و فاکتور رشد شبه EGF متصل به هپارین ( HB- EGF ) شد. آزمایش Transwell ، فعالیت کموتاکسیک EGF را در HPDLCs نشان داد. علاوه براین، تیمار با EGF به میزان قابل توجهی ترشح پروتئین مورفوژنیک استخوان 2 و فاکتور رشد اندوتلیال عروقی، و بیان ژن اینترلوکین 8 ( IL- 8 ) و پاسخ رشد اولیه 1 و 2 ( EGR - 1/2 ) را القا کرد. سلول های اندوتلیال سیاهرگ بندناف انسانی شبکه های لوله ای خوبی را در حضورمحیط کشت رویی سلول های HPDLCs تحت تیمار با EGF ایجاد کردند. این نتایج نشان داد که افزایش EGF در شرایط التهابی در ترمیم بافت PDL آسیب دیده نقش دارد و نشان دهنده عملکرد آن به عنوان یک عامل بالقوه دربهبود و بازسازی این بافت است.

Cell Tissue Res. 2014 May 22. [Epub ahead of print]

Expression and effects of epidermal growth factor on human periodontal ligament cells.

Teramatsu Y¹, Maeda H, Sugii H, Tomokiyo A, Hamano S, Wada N, Yuda A, Yamamoto N, Koori K, Akamine A.

Author information

• ¹Department of Endodontology and Operative Dentistry, Faculty of Dental Science, Kyushu University, Fukuoka, Japan.

Abstract

Repair of damaged periodontal ligament (PDL) tissue is an essential challenge in tooth preservation. Various researchers have attempted to develop efficient therapies for healing and regenerating PDL tissue based on tissue engineering methods focused on targeting signaling molecules in PDL stem cells and other mesenchymal stem cells. In this context, we investigated the expression of epidermal growth factor (EGF) in normal and surgically wounded PDL tissues and its effect on chemotaxis and expression of osteoinductive and angiogenic factors in human PDL cells (HPDLCs). EGF as well as EGF receptor (EGFR) expression was observed in HPDLCs and entire PDL tissue. In a PDL tissue-injured model of rat, EGF and IL-1β were found to be upregulated in a perilesional pattern. Interleukin-1β induced EGF expression in HPDLCs but not EGFR. It also increased transforming growth factor-α (TGF-α) and heparin-binding EGF-like growth factor (HB-EGF) expression. Transwell assays demonstrated the chemotactic activity of EGF on HPDLCs. In addition, EGF treatment significantly induced secretion of bone morphogenetic protein 2 and vascular endothelial growth factor, and gene expression of interleukin-8 (IL-8), and early growth response-1 and -2 (EGR-1/2). Human umbilical vein endothelial cells developed well-formed tube networks when cultured with the supernatant of EGF-treated HPDLCs. These results indicated that EGF upregulated under inflammatory conditions plays roles in the repair of wounded PDL tissue, suggesting its function as a prospective agent to allow the healing and regeneration of this tissue.

PMID: 24850273