השן החותכת העכבר הולך ומתרחבת מספקת מודל ללימוד חידוש רקמות שיניים מתאי גזע שיניים אפיתל (DESCs). מערכת חזקה בעקביות ובאמינות קבלת תאים אלה מהשן החותכת והרחבתן במבחנה הוא דיווח כאן.
הבנת המנגנונים התאיים ומולקולריים העומדים בבסיס התחדשות שן וחידוש הפכה לנושא עניין רב 1-4, והשן החותכת העכבר מספקת מודל לתהליכים אלה. איבר מופלא זה גדל ברציפות לאורך כל חייו של בעל החיים ומייצר את כל סוגי התאים הדרושים מבריכות פעילה של תאי גזע בוגרים שוכנו בשפתני (לכיוון השפתיים) והלשוני (לכיוון הלשון) לולאת צוואר הרחם אזורים (CL). רק תאי גזע שיניים מCL שפתני להצמיח ameloblasts שיוצרים אמייל, כיסוי החיצוני של שיניים, על פני השטח שפתני. היווצרות אמייל סימטרית זה מאפשרת שחיקה בקצה השן החותכת, ואת האבות ותאי גזע בשן החותכת הפרוקסימלי להבטיח כי רקמות השיניים מתחדשת כל הזמן. היכולת לבודד ולגדל תאי גזע או אלה במבחנה מאפשרת הרחבה שלהם ופותחת דלתות למספר רבים של ניסויים לא השגה in vivo, כגון שעותבדיקת תפוקת igh של גורמי רגולציה בתאי גזע פוטנציאליים. כאן, אנו מתארים ומדגימים שיטה אמינה ועקבית לתאי תרבות מCL שפתני של השן החותכת העכבר.
אחד המאפיינים הייחודיים של בעלי חוליות היא האבולוציה של שיניים. השן הפכה מערכת מודל חשובה לתחומים רבים של מחקר, כמו המסלולים המולקולריים ומורפולוגיים התמחויות רלוונטיות לאיבר זה נחקרו מכמה נקודות מבט, ובכלל זה על ידי ביולוגים התפתחותיים והאבולוציונית 5. לאחרונה, תחום של רפואת רגנרטיבית החל לצבור תובנות רבות ערך באמצעות שן כמודל. בפרט, את הגילוי של תאי גזע אפיתל שיניים כבר מקדמה חשובה 6-13.
כל המכרסמים יש שיניים חותכות הולכות ומתרחבות צמיחה שמונעת על ידי תאי גזע, מה שהופך את השיניים האלה מערכת מודל נגישה ללמוד ויסות תאי גזע בוגרים. ניסויי תיוג ב1970s 10,11, ואחרי ניסויי התחקות שושלת גנטית 8,9,12,14, הוכיחו כי DESCs מתגורר באזור הפרוקסימלי של השן החותכת. הגזעצאצאי תא בתא אפיתל בצד המהלך שפתני מהנישה המשוערת, המכונה לולאת שפתני צוואר הרחם (CL), ולתרום לאוכלוסייה של תאים הנקראת תאים (ת"א) הגברת מעבר (איור 1). באופן ספציפי, DESCs מתגורר באפיתל החיצוני האמייל (OEE) וreticulum stellate (SR) 8,9,14, ואפיתל האמייל הפנימי (IEE) מעורר את תאי ת"א שיתקדמו במספר מוגבל של מחזורי תא ולאחר מכן מהלך distally לאורכו של השן החותכת (איור 1). Ameloblasts ההבחנה בשן החותכת העכבר ימשיך לנוע distally לאורך השן החותכת בקצב מדהים של כ 350 מיקרומטר ביום אחד 15,16. כאשר הם עוברים, התאים להתמיין ameloblasts הבוגר וintermedium שכבת תאים (SI). לאחר ההפקדה בעובי המלא של מטריצת אמייל, רבים של ameloblasts עובר אפופטוזיס, והתאים שנותרו להתכווץ בגודל ולהסדיר התבגרות אמייל <sup> 17. השושלת של סוגי תאים האחרים בCL שפתני, כגון SR, היא פחות ברורה, ונתונים לגבי תאי הגזע בmesenchyme 18 ובCL הלשוני רק מתחילים לצוץ.
שימוש במודל חותך העכבר, מספר הקבוצות עבד על מנת להבהיר את המסלולים הגנטיים ותהליכים ביולוגיים תא מעורב בחידוש איברים טבעי גזע מבוסס תאים. עם זאת, CL שפתני מכיל מספר קטן יחסית של תאים, מוערך בכ -5,000 לשן חותכת עכבר, מה שהופך את העבודה עם תאים ראשוניים מאתגרים. לכן, נעשו מאמצים לתרבות ולהרחיב את התאים האלה במבחנה 6,16,19,20 על מנת לפתוח דלתות חדשות לגישות ניסיוניות שאינן ברי השגה in vivo. המחקר שנערך לאחרונה רוב הוכיח כי תאים אלה יכולים גם עצמי לחדש ולהתמיין לamelogenin לבטא בתאים כאשר 13 בתרבית. כאן, אנו מתארים ומדגימים שיטה להדואר תרבות אמינה ועקבית של תאים משפתני העכבר CL.
תאי אפיתל היו ראשון בהצלחה בתרבית לפני למעלה 40 שנות 21-24, ולאחרונה, בידוד מוצלח של תאי גזע אפיתל 25-27 יש הידע מתקדם של ביולוגיה האפיתל שלנו. אנו מדווחים על פרוטוקול לבידוד DESCs של השן החותכת העכבר המבוגר, אוכלוסייה יחסית understudied של תאי גזע שיש לו הפוטנציאל להניב…
The authors have nothing to disclose.
המחברים מודים Xiu-פינג וואנג לעזרה ראשונית עם תרבויות DESC. המחברים ממומנים בחלקו על ידי מלגות ומענקים מהמוסד הלאומי לבריאות (K99-DE022059 לAHJ, K12-GM081266 לMGC, K08-DE022377-02 לאה, וR01-DE021420 לODK).
Forceps, size 5 | Fine Science Tools | 11251-30 | FST by Dumont, Dumoxel, |
Forceps Straight, fine, 3.5 | Roboz | RS5070 | |
Razorblades | Electron Microscopy Services | #71960 | |
Scalpel Handle No.3 | VWR | ||
Feather Blade No. 15 | Electron Microscopy Services | #72044-15 | Surgical Stainless Steel |
Collagenase Type-1 filtered | Worthington Biochemical Corporation | #4214 | |
Insulin syringe | BD | #329424 | |
Accumax | EMD Millipore | #SCR006 | |
DMEM/F12 | Gibco | 11320-033 | |
EGF | R&D | 2028-EG-200 | |
FGF2 | R&D | 233-FB-025 | |
B27 Supplement | Gibco | 10889-038 |