به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بازسازی بافت‌های پریودنتال، پری اپیکال و پالپ فرآیند پیچیده‌ای است که مستلزم درگیری مستقیم سلول‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی پرتوان در رباط پریودنتال و پالپ دندان است. سلول‌های بنیادی پالپ دندان (DPSCs) و سلول‌های بنیادی لیگامان پریودنتال (PDLSCs) از نظر فضایی متمایز هستند و پتانسیل تمایز به سلول‌های عملکردی و فنوتیپی مشابه را دارند. تیمی از محققان موسسه ADA Forsyth و دانشگاه کارولینای شمالی (UNC)، چپل هیل از تجزیه و تحلیل ترانسکریپتومیک تک سلولی برای نقشه برداری موفقیت آمیز سلول‌های بنیادی پالپ دندان (DPSC) و سلول‌های بنیادی لیگامان پریودنتال (PDLSC) استفاده کردند و تفاوت‌های قابل توجهی بین آنها پیدا کرد. این مطالعه که در مجله تحقیقات دندانپزشکی منتشر شده است، دقیق ترین تجزیه و تحلیل این سلول‌های بنیادی را تا به امروز ارائه می‌دهد و کل ژنوم سلول‌های بنیادی و مسیرهای تمایز بالقوه آنها را شناسایی می‌کند. Alpdogan Kantarci، دانشمند ADA Forsyth، DDS، MSc، Ph.D، توضیح داد: "پالپ دندان و سلول‌های بنیادی لیگامان پریودنتال هر دو پتانسیل تبدیل شدن به هر نوع سلولی در بدن را دارند." که این مطالعه را با متخصص آمار زیستی UNC، Di Wu، Ph.D. ما می‌خواستیم کشف کنیم که چگونه آنها متفاوت هستند و آیا تفاوت‌هایی در ظرفیت آنها برای تمایز به انواع سلول‌های دیگر وجود دارد یا خیر. این تیم کشف کرد که هر دو نوع سلول‌های بنیادی دارای هفت خوشه ژنی مختلف هستند که دسته‌های مختلف ژن‌ها مراحل مختلف فرآیند تمایز را منعکس می‌کنند.

منشا تکوینی سلول‌های بنیادی بافت دندان

گروه منحصربه‌فردی از سلول‌های بنیادی، جدا شده از بافت‌های دندانی و پریودنتال، خود نوسازی و ظرفیت تمایز بالایی را نشان می‌دهند. این سلول‌ها خواصی مشابه سلول‌های بنیادی/استرومایی مغز استخوان، «استاندارد طلایی» سلول‌های استرومایی مزانشیمی (MSC) را نشان می‌دهند. ویژگی خاصی که سلول‌های بنیادی دندان را از MSC متمایز می‌کند، منشأ نورواکتودرمال آنهاست. این سلول‌ها که از سلول‌های تاج عصبی در حال مهاجرت سرچشمه می‌گیرند، یک جمعیت سلولی چند توان را نشان می‌دهند که از برآمدگی‌های جانبی صفحه عصبی در طول رشد جمجمه-صورتی مشتق شده‌اند. در طول جنین زایی، سلول‌های پیش ساز مهاجرت شده از تاج عصبی در تشکیل جوانه‌های دندان نقش دارند. تاج عصبی به عنوان لایه زایا چهارم نیز شناخته می‌شود، زیرا بسیاری از اندام‌ها و بافت‌ها از سلول‌های آن تشکیل می‌شوند. سلول‌هایی که از تاج عصبی مهاجرت می‌کنند را نمی‌توان به معنای دقیق کلمه «سلول بنیادی» نامید، زیرا ویژگی‌های مربوط به بنیادی در این سلول‌ها نسبت به سلول‌های بنیادی «واقعی» محدودتر است. با این حال، آنها چند توان هستند. سلول‌های بنیادی دندانی در خواص خود به عنوان سلول‌های بنیادی تاج عصبی ناهمگن هستند. پالپ دندان حاوی انواع مختلفی از سلول‌ها مانند سلول‌های اندوتلیال، نورون‌ها، فیبروبلاست‌ها، استئوبلاست‌ها، استئوکلاست‌ها، ادونتوبلاست‌ها و همچنین سلول‌هایی است که به عنوان سلول‌های بنیادی پالپ دندان پس از تولد (DPSCs) شناخته می‌شوند. همچنین، چهار نوع دیگر از جمعیت‌های مشابه سلول‌های بنیادی دندانی شناسایی و مشخص شدند: سلول‌های بنیادی از دندان‌های شیری لایه‌برداری شده انسان (SHED)، سلول‌های بنیادی لیگامان پریودنتال (PDLSC)، سلول‌های بنیادی از پاپیلای آپیکال (SCAP) و جمعیت دندانی. این فرضیه وجود دارد که جمعیت‌های مختلف سلول‌های بنیادی مشتق شده از حفره دهان دارای ویژگی‌های فیزیولوژیکی متفاوتی هستند.

سلول‌های بنیادی پالپ دندان (DPSCs)

سلول‌های بنیادی، سلول‌های تمایز نیافته‌ای هستند که در قسمت‌های مختلف بدن قرار دارند. نقش اصلی سلول‌های بنیادی ترمیم بافت‌های آسیب دیده است. از زمان کشف سلول‌های بنیادی، آنها به دلیل توانایی تمایز و بازسازی مورد توجه زیادی قرار گرفتند. منبع اصلی سلول‌های بنیادی به عنوان مغز استخوان شناخته می‌شود. با این حال، منابع مختلفی برای به دست آوردن سلول‌های بنیادی کشف شده است. بافت‌های دندانی، منبع جدیدی برای سلول‌های بنیادی، سلول‌هایی با ویژگی‌های سلول‌های بنیادی مزانشیمی مانند ساختار فیبروبلاست‌مانند، بیان آنتی‌ژن‌های سطحی ویژه سلول‌های بنیادی مزانشیمی، توانایی بازسازی، ظرفیت تمایز چند سلولی و ویژگی‌های تعدیل‌کننده ایمنی را فراهم می‌کنند. سلول‌های بنیادی پالپ دندان (DPSCs)، سلول‌های پیش ساز فولیکول دندان (DFPCs)، سلول‌های بنیادی از پاپیلای آپیکال (SCAP)، سلول‌های بنیادی زایای دندان (TGSCs) و سلول‌های بنیادی لیگامان پریودنتال (PDLSCs) سلول‌های بنیادی مشتق شده از بافت های دندانی و همچنین سلول‌های بنیادی از دندان های شیری، نشانگرهای سلول‌های بنیادی مزانشیمی مانند Stro-1، CD146، CD106، CD90، CD73 CD29 و CD13 را بیان می‌کنند. با این حال، نشانگرهای سلول‌های بنیادی خونساز مانند CD11b، CD45 و CD34 را بیان نمی‌کنند. سلول‌های بنیادی دندانی قادر به تمایز میوژنیک، غضروفی، چربی زایی، نوروژنیک، استخوان زایی و ادنتوژنیک هستند. به لطف این توانایی تمایز سلول‌های بنیادی دندان، می‌توان آنها را به راحتی در پزشکی احیا کننده دستکاری کرد. سلول‌های بنیادی دندانی می‌توانند بدون زحمت ترانسفکت شوند و در کاربردهای سلول درمانی نیز مورد استفاده قرار گیرند. ویژگی‌های تعدیل‌کننده ایمنی سلول‌های بنیادی دندانی، آنها را کاندیدای مناسبی برای درمان اختلالات مرتبط با ایمنی می‌کند. سلول‌های بنیادی دندانی با پتانسیل‌های بالا مانند توانایی خود نوسازی، ویژگی‌های سلول‌های بنیادی مزانشیمی، تمایز چند سلولی و تعدیل ایمنی ابزار امیدوارکننده‌ای برای مطالعات تمایز in vitro و in vivo و همچنین درمان بیماری‌های مرتبط با سیستم ایمنی هستند.

انتخاب سلول بنیادی متمایز دندانی

چهار مورد از این خوشه‌های ژنی هنگام مقایسه دو نوع سلول بنیادی مشابه بودند. سه تا از خوشه‌ها به طور منحصر به فردی متفاوت بودند. در حالی کهPDLSC ها بیشتر شبیه فیبروبلاست‌ها (سلول‌هایی هستند که می‌توانند به بافت همبند تبدیل شوند) به دلیل افزایش نسبت خوشه‌های خاص، DPSC ها پتانسیل تمایز بالاتری داشتند و راحت تر به سلول‌های استخوانی تبدیل می‌شدند. دکتر Kantarci گفت: "این اطلاعات جدید در مورد ترکیب ژنتیکی خاص و مکانیسم‌های تمایز در پالپ دندان و سلول‌های بنیادی لیگامان پریودنتال، عصر جدیدی از کار در پزشکی بازساختی ایجاد می‌کند." ما به طور بالقوه می‌توانیم یک سلول بنیادی را بر اساس ویژگی‌های متمایز آن برای ایجاد ترمیم بافت‌های دندانی بازسازی‌کننده هدفمند و سایر درمان‌های بازسازی‌کننده انتخاب کنیم.»

شیوه مطالعاتی

دانشمندان ADA Forsyth سلول‌های بنیادی را از دندان‌های استخراج‌شده بدون کشت (برخلاف سایر مطالعات روی این سلول‌های بنیادی) به‌دست آوردند و آن‌ها را برای تجزیه و تحلیل ترانسکریپتومیک تک سلولی به UNC فرستادند. در همین حال، آن‌ها همان سلول‌ها را گرفتند و آنها را به انواع سلول‌های شناخته‌شده، مانند فیبروبلاست (سلول‌هایی که می‌توانند به بافت همبند تبدیل شوند) و استئوبلاست (سلول‌های استخوانی) تمایز دادند. سپس این تیم از بیوانفورماتیک پیشرفته برای مقایسه و مستندسازی ظرفیت دو جمعیت سلول‌های بنیادی برای تمایز به استئوبلاست یا فیبروبلاست استفاده کرد. نتایج توالی‌یابی RNA حجیم یافته‌های رونویسی تک سلولی را تأیید کرد.

دکتر کانتارچی می‌گوید: «قبل از این مطالعه، مردم معتقد بودند که سلول‌های بنیادی یا بسیار شبیه به یکدیگر هستند یا بسیار متفاوت از یکدیگر هستند. اکنون ما اطلاعات کافی برای مشاهده پتانسیل عظیم استفاده از ویژگی‌های خاص این سلول‌های بنیادی برای ایجاد درمان‌های ترمیمی موثرتر و هدفمند داریم.

پایان مطلب/.