اینترلوکین 17 تمایز استئوبلاست ها و ترمیم استخوان را در موش مهار می کند
هدف: خانواده اینترلوکین 17 (IL-17) گروهی از سایتوکاین های التهابی هستند که توسط یک زیر مجموعه از سلول های T کمک کننده تولید می شوند. اعضای خانواده IL-17 نه تنها در پاسخ ایمنی بافت درگیرهستند، بلکه نقش مهمی در سوخت و ساز استخوان ایفا می کنند. اگر چه نقش IL-17 در جذب بواسطه استئوکلاست استخوان به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته، به نقش آن در تشکیل بواسطه استئوبلاست استخوان به ندرت پرداخته شده است. دراین مطالعه، ما اثر IL-17 را در استخوان زایی در موش درهر دو شرایط in vitro و in vivo مورد بررسی قرار دادیم.
طراحی آزمایش: برای بررسی استخوان زایی در شرایط in vitro ، سلول های پیش ساز استئوبلاست جمجمه موش به مدت 14 روز در محیط استخوانی با یا بدون 50 نانوگرم در میلی لیترIL-17 کشت یافتند. فعالیت استخوان زایی با آلکالین فسفاتاز و رنگ آلیزارین قرمز مورد بررسی قرار گرفت. بیان mRNA آنزیم فسفاتاز قلیایی، استئوکلسین، و osterix نیز با استفاده از real-time PCR اندازه گیری شد. برای تست اینکه آیا IL-17 استخوان زایی را در in vivo تحت تاثیر قرارمی دهد، میزان پرشدگی استخوان با توموگرافی میکرو محاسبه شده و مشاهدات بافت شناسی طی 8 هفته پس از ایجاد ضایعات کوچک در جمجمه موش مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج: حضور IL-17 به میزان قابل توجهی سبب کاهش آلکالین فسفاتاز و رنگ آلیزارین قرمز و بیان آلکالین فسفاتاز، استئوکلسین، و osterix در in vitro شد. IL-17 همچنین میزان پرشدگی ضایعات جمجمه در in vivo را به طور قابل توجهی مهار کرد.
نتیجه گیری: IL-17 اثر منفی بر استخوان سازی در یک مدل موشی نشان داد. برعکس گزارش قبلی مبنی بر اثر سودمند IL-17 در تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی انسان، نتایج ما یک نوع نقش خاص سلولی و یا گونه ای را برای IL-17 در تشکیل استخوان نشان می دهد .
Arch Oral Biol. 2014 May 14;59(9):897-905. doi: 10.1016/j.archoralbio.2014.05.009. [Epub ahead of print]
IL-17 inhibits osteoblast differentiation and bone regeneration in rat.
Kim YG1, Park JW1, Lee JM1, Suh JY1, Lee JK2, Chang BS2, Um HS3, Kim JY4, Lee Y5.
Abstract
OBJECTIVE:
The interleukin-17 (IL-17) family is a group of pro-inflammatory cytokines that are produced by a subset of helper T cells. IL-17 family members are not only involved in the immune response of tissues but also play a role in bone metabolism. Although the role of IL-17 in osteoclast-mediated bone resorption has been extensively studied, its role during osteoblast-mediated bone formation has rarely been investigated. In this study, we examined the effect of IL-17 on osteogenesis in rats both in vitro and in vivo.
DESIGN:
To evaluate osteogenesis in vitro, rat calvarial osteoblast precursor cells were cultured for 14 days in osteogenic medium with or without 50ng/mL IL-17. Osteogenic activity was evaluated by alkaline phosphatase and alizarin red staining. The mRNA expression of alkaline phosphatase, osteocalcin, and osterix was also measured by using real-time PCR. To test whether IL-17 affects bone formation in vivo, bone filling was examined by micro-computed tomography and histological observations at 8 weeks after critical-sized defects were made in rat calvaria.
RESULTS:
The presence of IL-17 significantly reduced alkaline phosphatase and alizarin red staining and the expression of alkaline phosphatase, osteocalcin, and osterix in vitro. IL-17 also significantly inhibited the filling of calvarial defects in vivo.
CONCLUSION:
IL-17 exerted a negative effect on osteogenesis in a rat model. In contrast to the previously reported beneficial effect on osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells, our results suggest a species or cell type-specific role for IL-17 in bone formation.
PMID: 24907519