JoVE Journal > Bioengineering
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Resultados
Discussion
Divulgaciones
Acknowledgements
Materials
Referencias
Traducción Automática
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Bioingeniería

בידוד של גזע Mesenchymal מן האדם קרום העצם מכתשיים ואפקטים של ויטמין D על פעילות Osteogenic של תאים נגזר קרום העצם

Published: May 04, 2018
doi:
10.3791/57166
, , ,
1Chang Gung University, 2Department of Periodontics,Chang Gung Memorial Hospital, 3California Northstate University College of Medicine, 4Department of Nephrology, Clinical Poison Center,Chang Gung Memorial Hospital, 5Kidney Research Center,Chang Gung Memorial Hospital, 6Center for Tissue Engineering,Chang Gung Memorial Hospital, 7Department of Periodontics,Chang Gung Memorial Hospital, 8College of Oral Medicine,Taipei Medical University

Summary

אנו מציגים פרוטוקול לחקור את סמנים ביולוגיים של mRNA ביטוי של קרום העצם, נגזר תאים (שיתפקדו) הנגרמת על ידי ויטמין C (ויטמין C), 1,25-dihydroxy ויטמין D [1,25-(OH)2D3]. בנוסף, נוכל להעריך את היכולת של בקר קבוצת מחשבים ראשי להבדיל לתוך osteocytes, chondrocytes ו- adipocytes.

Abstract

גזע mesenchymal (MSCs) קיימים במגוון של רקמות, יכול להיות מובחן סוגי תאים רבים, לרבות תאי העצם. בין מקורות שיניים MSCs, קרום העצם היא רקמה נגיש בקלות, אשר זוהה להכיל MSCs בשכבה cambium. עם זאת, מקור זה לא כבר נרחב נחקרה.

ויטמין D3 ו- 1,25-(OH)2D3 הוכחו לעורר במבחנה הבידול של MSCs לתוך תאי העצם. בנוסף, ויטמין C מסייע צמיחת תאים היווצרות ועצם קולגן. עם זאת, אף מחקר עדיין חקרה את ההשפעות של ויטמין D3 וויטמין C על MSCs.

כאן, אנו מציגים שיטה אנליטית MSCs מן האדם קרום העצם מכתשיים לבחון את ההשערה כי 1,25-(OH)2D3 לנצל השפעה osteoinductive על תאים אלה. אנו גם לחקור את הנוכחות של MSCs ב קרום העצם מכתשיים אנושי, להעריך אדהזיה לתאי גזע והתפשטות. כדי להעריך את היכולת של ויטמין C (כמו פקד), ריכוזים שונים של 1,25-(OH)2D3 (10−10, 10−9, 10−8ו 10−7 מ’) לשנות מפתח סמנים mRNA הביטוי מבודד MSCs mRNA של phosphatase אלקליין (ALP), עצם sialoprotein (BSP), ליבה מחייבת גורם אלפא-1 (CBFA1), קולגן-1 ואוסטאוקלצין (OCN) נמדדים באמצעות תגובת שרשרת של פולימראז בזמן אמת (RT-PCR).

Introduction

למרות אינספור טכניקות הרלוונטיים פותחו בשנים האחרונות, עצם שחזור נותר מוגבל על-ידי אילוצים מרובים ולאחר הערכת שמידת השחזור נחוץ לעתים קרובות בלתי אפשרי. רקמה קשה הגדלת נדרשת כדי להשיג את המטרות אסתטי ופונקציונלי בנוסף שיעור הצלחה לטווח ארוך חיובית. שיטות משמש בדרך כלל הליכים כאלה כוללים בעזרת השתלת עצם autogenous, allogenic, האורתופדיה אלופלסטי בעזרת השתלת עצם. בין סוגים שונים של עצם, שתלי עצם autogenous נחשבים היעיל ביותר. עם זאת, תחלואה האתר התורם vascularity פרוץ, רקמות מוגבל זמינות1 כבר החסרונות העיקריים עבור בעזרת השתלת עצם autogenous. בנוסף, שתלי עצם allogenic ו- xenografts קושרו עם העברת מחלות. כיום, שתלי עצם סינתטי נמצאים בשימוש נרחב כדי לפתור בעיות אלה. עם זאת, עם פוטנציאל osteogenic חוסר שלהם, התוצאות הקליניות יש מגוונות. חומרים כגון תאית משויכות תנודות נפח זיהום, חוסר כוח.

בניית עצם באמצעות הנדסת רקמות יצר עניין רב. בטכניקה זו, גזע mesenchymal (MSCs) בתחילה משמשים כדי לקדם אוסטאובלסט בידול, אשר מושתלים ואז לאתר של איבוד העצם כדי להשיג את עצם תיקון. הליך זה מוחל כרגע בטיפול תא. השגת שיקום העצם על-ידי חילוץ כמות מוגבלת של רקמות היא פשוט פחות פולשני לעומת שיטות אחרות.

התפקיד הפוטנציאלי של MSCs ככלי מבוססת תא טיפולים מכוון התחדשות שיניים הוא עניין המתעוררים בקרב קבוצות מחקר שונות. מחקרים אישרו כי ניתן להבחין MSCs מן הסוגים הבאים של רקמות: מח עצם, אדיפוז, synovial ממברנה, pericyte, עצם trabecular, הטבור אנושי ו-2,רקמות שיניים3. מקורות נפוצים של MSCs כוללים מח עצם, רקמת שומן ברקמות שיניים. לעומת MSCs נגזר רקמת שומן, מח עצם, היתרונות של תאי גזע שיניים הם נגישות קלה ותחלואה פחות קטיפתו. לעומת תאי גזע עובריים, MSCs נגזר רקמות שיניים מופיעים nonimmunogenic, אינם משויכים דאגות אתיות מורכבות3.

בשנת 2006, האגודה הבינלאומית נייד טיפול מומלץ שימוש בתקנים הבאים כדי לזהות MSCs: ראשית, MSCs חייב להיות מסוגל הצמדת פלסטיק. שנית, MSCs חייבת להיות חיובית עבור אנטיגנים משטח CD105, CD73 ו- CD90 ושלילית עבור הסמנים ומונוציטים, מקרופאגים, תאי B בנוסף אנטיגנים hematopoietic CD45 CD344. כקריטריון הסופי, MSCs דרושה היכולת להתמיין שלושת הסוגים הבאים של תאים בתנאים סטנדרטיים של בידול במבחנה : תאי העצם, adipocytes ו- chondrocytes4. עד היום, שישה סוגים של תאי הגזע האנושי שיניים יש כבר מבודד ו מאופיין. הסוג הראשון שבודד רקמה אנושית זולה, כינה זולה שיניים כמחנכת תאי גזע5. לאחר מכן, שלושה סוגים נוספים של MSCs שיניים יש מבודד, המאופיינת: תאי גזע של השיניים נשירים exfoliated6, חניכיים רצועה7ו- papilla הפסגה8. לאחרונה, שיניים נגזר זקיק9, נגזר רקמת חניכיים10, ניצן שיניים גזע cells(DBSCs)11וציסטה periapical MSCs (hPCy-MSCs)12 גם זוהו.

Friedenstein היה הראשון להגדיר MSCs13. MSCs התערוכה פוטנציאל גבוה בתי־ספר, אפשר לגרום להם להבדיל לפני להיות מושתלים, מה שמרמז כי הם מועמדים אידיאליים עבור תהליכי הרגנרציה10.

למרות רוב המחקרים יש להשתמש במח העצם כמקור של תאי גזע, תאי נגזר קרום העצם (שיתפקדו) היו גם בשימוש לאחרונה14. קרום העצם נגיש בקלות רבה יותר מאשר הוא במח העצם. לכן, בטכניקה זו, אנו משתמשים קרום העצם מכתשיים כדי לבטל את הצורך חתכים נוספים במהלך הניתוח וכדי להקטין תחלואה postsurgical בחולים. קרום העצם היא רקמת החיבור טפסים הציפוי החיצוני של עצמות ארוכות, ומורכב משתי שכבות נפרדות: סיבי השכבה החיצונית המורכבת fibroblasts, קולגן וסיבים אלסטיים15, השכבה הפנימית עשיר תא cambium במגע ישיר עם משטח העצם. השכבה cambium מכיל אוכלוסיה לתא מעורב, בעיקר fibroblasts16, תאי העצם17, pericytes18ו subpopulation קריטי מזוהה MSCs19,20,21. רוב המחקרים דיווחו כי שיתפקדו דומים, אם לא עדיפה, על הנגזרות מח העצם בתאי גזע (bMSCs) עצם ריפוי והתחדשות22,23,24. קרום העצם נגיש בקלות ותערוכות האפקטיביות משובי מעולה. עם זאת, מחקרים מעטים התמקדו26,25,27קרום העצם.

לגבי עצם תיקון, ונוהגין קליניים כרוך את השתלת של חידוש ובתאים מוגבר בתוך פיגומים תומכת. המחקרים האחרונים התמקדו רכישת תאי גזע באזורים הפגומים ונקיטה ובתאים התחדשות רקמות20. רופאי שיניים צופים גם יישומים עתידיים של התחדשות העצם חניכיים, טיפולי חניכיים, שתלים דנטליים. לגבי האתר התורם, קרום העצם ניתן בקלות לקצור על ידי מנתחים שיניים כללית. זה משווה לטובה נגד מח סטרומה תאים, כמו קרום העצם ניתן לגשת במהלך ניתוח אוראלי שגרתית. לפיכך, מטרת מחקר זה היא להקים עבור קציר שיתפקדו פרוטוקול להעריך את המורפולוגיה, קובץ מצורף, הכדאיות ואת התפשטות תאי גזע אנושי קרום העצם.

ויטמין D מטבוליטים להשפיע על ויוו עצם-מינרליים שיווי משקל דינמי. מחקר אחד דיווח 24R,25-(OH)2D3 הטופס הפעיל של ויטמין D אינו חיוני הבידול osteoblastic של MSCs (hMSCs) אנושי28. עצם הומאוסטזיס ותיקון מוסדרים על ידי רשת של מטבוליטים3 ויטמין D, של איזה 1,25-(OH)2D3 (קלציטריול) הוא פעיל ביותר מבחינה ביולוגית, הרלוונטי בוויסות בריאות העצם. ויטמין D3 חיונית הסתיידות29. במחקר אחד שימוש בעכברים קונמינג לבן בן d-2, הגופים embryoid בעכברים ציינו כי תוספי ויטמין C, ויטמין D באופן יעיל קידם את הבידול של תאי העצם ESC-derived30. בין שלה פעילויות ביולוגיות נוספות, 1,25-(OH)2D3 מעוררת את הבידול במבחנה של hMSCs על תאי העצם, אשר ניתן לנטר מבוסס על הגדלת פעילות האנזים אלקליין פוספטאז (ALP) או OCN ג’ין ביטוי.

מחקרים מעטים גילו קשר מנה-תגובה של טיפולים בשילוב עם ויטמין C ו 1,25-(OH)2D3 ב שיתפקדו האנושי עם דגש מיוחד על הנדסת רקמות העצם. לפיכך, במחקר זה, אנו בוחנים את ריכוז אופטימלי לטיפול יחיד או בשילוב של 1,25-(OH)2D3 , ויטמין C להשראת הבידול osteogenic של האדם שיתפקדו. המטרה של פרוטוקול זה היא כדי לקבוע אם אוכלוסיה תא מבודד קרום העצם מכתשיים שיניים מכיל תאים בעלי פנוטיפ של MSC, תאים אלה יכול להיות מורחבת בתרבות (במבחנה) ואם הבדיל כדי ליצור את הרקמה הרצויה . בנוסף, נוכל להעריך את היכולת של בקר קבוצת מחשבים ראשי להבדיל לתוך osteocytes, chondrocytes ו- adipocytes. החלק השני של המחקר בוחן את ההשפעות של ויטמין C ו 10−1010−9, 10−8, 10−7 מ’ 1,25-(OH)2D3 על הפעילות osteogenic של בקר קבוצת מחשבים ראשי. המטרה העיקרית של מחקר זה הוא להעריך את הפונקציות של ויטמין C ו- 1,25-(OH)2D3 במהלך הבידול osteoblastic של שיתפקדו על ידי פעילות ALP, גנים פרו-osteogenic, כגון ALP, קולגן-1, OCN, BSP ו- CBFA1. בנוסף, מחקר זה קובע את התנאים osteoinductive האופטימלי עבור שיתפקדו אנושי על בסיס ממצאים אלה.

Protocol

פרוטוקול המחקר אושרה על ידי המוסדיים סקירה לוח של צ’אנג קונג ממוריאל החולים. כל המשתתפים מסופקים בכתב הסכמה מדעת. 1. רקמות הכנה הקציר חידוש רקמות מחולים במהלך ניתוח שיניים (איור 1). לאחר הרהור דש בהרדמה מקומית, קחי פיסה של רקמת קרום העצם העצם מכתשיים באמצע…

Representative Results

עבור כל מבחני כמותית, הנתונים מוצגים כמו הממוצע ± סטיית התקן (SD). כל ניתוחים סטטיסטיים בוצעו באמצעות הסטודנט t-מבחן. בסך הכל, דגימות 34 התקבלו עם המשתתף שהגיל 48.1 ± 12.3 י’ 11 הדוגמאות הללו התקבלו חולים זכר ו- 23 של המטופלות. עשרים ושמונה דגימות, התקבלו האזורים טוחנת ושישה מאזו…

Discussion

מודאליות טיפוליות שפותחו לאחרונה, כלומר רקמות הנדסה פרוגרמה MSCs, יש יתרונות רבים. MSCs, אשר נמצאים בכמה סוגי רקמות, תאים multipotent יכולים להתמיין מגוון תאי רקמה תפקודית mesodermal37 הינם תאים אחרים כגון תאי העצם.

קרום העצם משמש משרה עבור ובתאים והוא בתור אספקת עשיר להערכת ע?…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

פרוטוקול המחקר אושרה על ידי ועדת הבדיקה מוסדי עבור קליני מחקר של צ’נג קונג לבית חולים (IRB99-1828B, 100-3019C, 99-3814B, 102-1619C, 101-4728B ו- 103-4223C). מחקר זה נתמך על ידי בית החולים ממוריאל קונג צ’אנג (CMRPG392071, CMRPG3A1141, CMRPG3A1142 ו NMRPG3C0151). כתב יד זה נערך על-ידי עריכה אקדמית וואלאס.

Materials

0.25% trypsin-EDTA Gibco 25200-056
2-phospho-L-ascorbic acidtrisodium salt Sigma 49752
35-mm culture dishes Corning 430165
3-isobutyl-1-methylxanthine Sigma I5879
6  well plate Corning 3516
Alkaline phosphatase ABI Hs01029144_m1
Alkaline Phosphatase Activity Colorimetric Assay Kit BioVision K412-500
avian myeloblastosis virus reverse transcriptase Roche 10109118001
CD146 BD 561013
CD19 BD 560994
CD34 BD 560942
CD44 BD 561858
CD45 BD 561088
CD73 BD 561014
CD90 BD 561974
Cell banker1 ZEAOAQ 11888
core binding factor alpha-1 ABI Hs00231692_m1
dexamethasone Sigma D4902
DPBS Gibco 14190250
FBS Gibco 26140-079
GAPDH ABI Hs99999905_m1
HLA-DR BD 562008
indomethacin Sigma I7378
insulin sigma 91077C
insulin–transferrin–selenium-A Sigma I1884
MicroAmp Fast 96 well reaction plate(0.1ml) Life 4346907
MicroAmp optical adhesive film Life 4311971
Minimum Essential Medium 1X Alpha Modification HyClone SH30265.02
Penicillin/Streptomycin Gibco 15140-122
Permeabilization buffer eBioscience 00-8333-56
Sodium pyruvate Gibco 11360070
STRO-1 BioLegend 340103
SYBER Green PCR Master Mix AppliedBiosystems 4309155
TaqMan Master Mix Life 4304437
transforming growth factor-β Sigma T7039 
Trizol reagent (for RNA isolation) Life 15596018
β-glycerophosphate Sigma G9422
collagen-1 Invitrogen forward primer 5' CCTCAAGGGCTCCAACGAG-3
reverse primer 5'-TCAATCACTGTCTTGCCCCA-3'
OCN Invitrogen forward primer 5'-GTGCAGCCTTTGTGTCCAAG-3'
reverse primer 5'-GTCAGCCAACTCGTCACAGT-3'
BSP Invitrogen forward primer 5' AAAGTGAGAACGGGGAACCT-3'
reverse primer 5'-GATGCAAAGCCAGAATGGAT-3'
Commercial ALP primers
Commercial CBFA1 primers
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Referencias

  1. Kao, R. T., Murakami, S., Beirne, O. R. The Use of Biologic Mediators and Tissue Engineering in Dentistry. Periodontol. 50, 127-153 (2000).
  2. Rosenbaum, A. J., Grande, D. A., Dines, J. S. The Use of Mesenchymal Stem Cells in Tissue Engineering: A Global Assessment. Organogenesis. 4, 23-27 (2008).
  3. Yen, T. H., Wright, N. A., Poulsom, R., Franklyn, J. Bone Marrow Stem Cells: From Development to Therapy. Horizons in Medicine. 16, 249-257 (2004).
  4. Dominici, M., et al. Minimal Criteria for Defining Multipotent Mesenchymal Stromal Cells. The International Society for Cellular Therapy Position Statement. Cytotherapy. 8, 315-317 (2006).
  5. Gronthos, S., Mankani, M., Brahim, J., Robey, P. G., Shi, S. Postnatal Human Dental Pulp Stem Cells (DPSCs). In Vitro and In Vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 97, 13625-13630 (2000).
  6. Miura, M., et al. Stem Cells from Human Exfoliated Deciduous Teeth. Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 5807-5812 (2003).
  7. Seo, B. M., et al. Investigation of Multipotent Postnatal Stem Cells from Human Periodontal Ligament. Lancet. 364, 149-155 (2004).
  8. Sonoyama, W., et al. Mesenchymal Stem Cell-Mediated Functional Tooth Regeneration in Swine. PLOS ONE. 1, e79 (2006).
  9. Morsczeck, C., et al. Isolation of Precursor Cells (PCs) from Human Dental Follicle of Wisdom Teeth. Matrix Biol. 24, 155-165 (2005).
  10. Mitrano, T. I., et al. Culture and Characterization of Mesenchymal Stem Cells from Human Gingival Tissue. J Periodontol. 81, 917-925 (2010).
  11. Di Benedetto, A., Brunetti, G., Posa, F., Ballini, A., et al. Osteogenic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells from Dental Bud: Role of Integrins and Cadherins. Stem Cell Res. 15, 618-628 (2015).
  12. Marrelli, M., Paduano, F., Tatullo, M. Cells Isolated from Human Periapical Cysts Express Mesenchymal Stem Cell-like Properties. Int J Biol Sci. 9 (10), 1070-1078 (2013).
  13. Friedenstein, A. J., Piatetzky-Shapiro, I. I., Petrakova, K. V. Osteogenesis in Transplants of Bone Marrow Cells. J Embryol Exp Morphol. 16, 381-390 (1966).
  14. Perka, C., Schultz, O., Spitzer, R. S., Lindenhayn, K., Burmester, G. R., Sittinger, M. Segmental Bone Repair by Tissue-Engineered Periosteal Cell Transplants with Bioresorbable Fleece and Fabrin Scaffolds in Rabbits. Biomaterials. 21, 1145-1153 (2000).
  15. Taylor, J. F., Hall, B. K. . The Periosteum and Bone Growth. , (1992).
  16. Squier, C., Ghoneim, S., Kremenak, C. Ultrastructure of the Periosteum from Membrane Bone. J Anat. 171, 233-239 (1990).
  17. Aubin, J., Triffitt, J., Bilezikian, J., Raisz, L. G., Rodan, G. A. Mesenchymal Stem Cells and Osteoblast Differentiation. Principles of Bone Biology. , 59-81 (2002).
  18. Diaz-Flores, L., Gutierrez, R., Lopez-Alonso, A., Gonzalez, R., Varela, H. Pericytes as a Supplementary Source of Osteoblasts in Periosteal Osteogenesis. Clin Orthop Relat Res. 275, 280-286 (1992).
  19. Lim, S. M., Choi, Y. S., Shin, H. C., Lee, C. W., Kim, S. L., Kim, D. I. Isolation of Human Periosteum-Derived Progenitor Cells Using Immunophenotypes for Chondrogenesis. Biotechnol Lett. 27, 607-611 (2005).
  20. Stich, S., et al. Human Periosteum-Derived Progenitor Cells Express Distinct Chemokine Receptors and Migrate Upon Stimulation with CCL2, CCL25, CXCL8, CXCL12, and CXCL13. Eur J Cell Biol. 87, 365-376 (2008).
  21. Choi, Y. S., et al. Multipotency and Growth Characteristic of Periosteum-Derived Progenitor Cells for Chondrogenic, Osteogenic, And Adipogenic Differentiation. Biotechnol Lett. 30, 593-601 (2008).
  22. Agata, H., et al. Effective Bone Engineering with Periosteum-Derived Cells. J Dent Res. 86, 79-83 (2007).
  23. Ribeiro, F. V., et al. Periosteum-Derived Cells as an Alternative to Bone Marrow Cells for Bone Tissue Engineering Around Dental Implants. A Histomorphometric Study in Beagle Dogs. J Periodontol. 81, 907-916 (2010).
  24. Hayashi, O., et al. Comparison of Osteogenic Ability of Rat Mesenchymal Stem Cells from Bone Marrow, Periosteum and Adipose Tissue. Calcif Tissue Int. 82, 238-247 (2008).
  25. Hong, H. H., Hong, A., Yen, T. H., Wang, Y. L. Potential Osteoinductive Effects of Calcitriol onthe m-RNA of Mesenchymal Stem Cells Derived from Human Alveolar Periosteum. BioMed Res Int. , (2016).
  26. Knothe, U. R., Dolejs, S., Miller, R. M., Knothe Tate, M. L. Effects of Mechanical Loading Patterns, Bone Graft, and Proximity to Periosteum on Bone Defect Healing. J Biomech. 43, 2728-2737 (2010).
  27. McBride, S. H., Dolejs, S., Brianza, S., Knothe, U. R., Knothe Tate, M. L. Net Change in Periosteal Strain During Stance Shift Loading After Surgery Correlates to Rapid de novo Bone Generation in Critically Sized Defects. Ann Biomed Eng. 39, 1570-1581 (2011).
  28. Curtis, K. M., Aenlle, K. K., Roos, B. A., Howard, G. A. 24R,25-Dihydroxyvitamin D3 Promotes the Osteoblastic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells. Mol Endocrinol. 28 (5), 644-658 (2014).
  29. Mostafa, N. Z., et al. Osteogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells Cultured with Dexamethasone, Vitamin D3, Basic Fibroblast Growth Factor, and Bone Morphogenetic Protein-2. Connect Tissue Res. 53 (2), 117-131 (2012).
  30. Sun, Y., Yang, X., Li, F., Dou, Z. Study on Differentiation of Embryonic Stem Cells into Osteoblast in vitro Inducing by 1,25(OH)2VD3. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai Ke Za Zhi. 22 (9), 1117-1120 (2008).
  31. Ishii, M., Koike, C., Igarashi, A., et al. Molecular Markers Distinguish Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells from Fibroblasts. Biochem Biophys Res Commun. 332, 297-303 (2005).
  32. Maund, S. L., Barclay, W. W., Hover, L. D., et al. Interleukin-1α Mediates the Antiproliferative Effects of 1,25-Dihydroxyvitamin D3 in Prostate Progenitor/Stem Cells. Cancer Res. 71, 5276-5286 (2011).
  33. Mitrano, T. I., Grob, M. S., Carrión, F., Nova-Lamperti, E., Luz, P. A., Fierro, F. S., Quintero, A., Chaparro, A., Sanz, A. Culture and Characterization of Mesenchymal Stem Cells From Human Gingival Tissue. J Periodontol. 81 (6), 917-925 (2010).
  34. Curtis, K. M., Aenlle, K. K., Roos, B. A., Howard, G. A. 24R,25-Dihydroxyvitamin D3 Promotes the Osteoblastic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells. Mol Endocrinol. 28, 644-658 (2014).
  35. Ippolito, G., Schiller, P. C., Ricordi, C., Roos, B. A., Howard, G. A. Age Related Osteogenic Potential of Mesenchymal Stromal Stem Cells from Human Vertebral Bone Marrow. J Bone Miner Res. 14, 1115-1122 (1999).
  36. D’Stucki, U., et al. Temporal and Local Appearance of Alkaline Phosphatase Activity in Early Stages of Guided Bone Regeneration. A Descriptive Histochemical Study in Humans. Clin Oral Implants Res. 12, 121-127 (2001).
  37. Caplan, A. I., Bruder, S. P. Mesenchymal stem cells: building blocks for molecular medicine in the 21st century. Trends Mol Med. 7, 259-264 (2001).
  38. Knothe Tate, M. L., Falls, T., McBride, S. H., Atit, R., Knothe, U. R. Mechanical Modulation of Osteochondroprogenitor Cell Fate. Int J Biochem Cell Biol. 40, 2720-2738 (2008).
  39. Yoshimura, H., Muneta, T., Nimura, A., Yokoyama, A., Koga, H., Sekiya, I. Comparison of Rat Mesenchymal Stem Cells Derived from Bone Marrow, Synovium, Periosteum, Adipose Tissue, and Muscle. Cell Tissue Res. 327, 449-462 (2007).
  40. Tanaka, H., Ogasa, H., Barnes, J., Liang, C. T. Actions of bFGF on Mitogenic Activity and Lineage Expression in Rat Osteoprogenitor Cells: Effect of Age. Mol Cell Endocrinol. 150, 1-10 (1999).
  41. Zhou, S., et al. Clinical characteristics influence in vitro action of 1,25-dihydroxyvitamin D(3) in human marrow stromal cells. J Bone Miner Res. 27 (9), 1992-2000 (1992).
  42. Pittenger, M. F., et al. Multilineage Potential of Adult Human Mesenchymal Stem Cells. Science. 284, 143-147 (1999).
  43. Jørgensen, N. R., Henriksen, Z., Sorensen, O. H., Civitelli, R. Dexamethasone, BMP-2, and 1,25-dihydroxyvitamin D enhance a more differentiated osteoblast phenotype: validation of an in vitro model for human bone marrow-derived primary osteoblasts. Steroids. 69, 219-226 (2004).
  44. Khanna-Jain, R., et al. Vitamin D(3) Metabolites Induce Osteogenic Differentiation in Human Dental Pulp and Human Dental Follicle Cells. J Steroid BiochemMol Biol. 122 (3), 133-141 (2010).
  45. Lee, J. H., O’Keefe, J. H., Bell, D., Hensrud, D. D., Holick, M. F. Vitamin D Deficiency an Important, Common, and Easily Treatable Cardiovascular Risk Factor?. J Am Coll Cardiol. 52, 1949-1956 (2008).
  46. Liu, P., Oyajobi, B. O., Russell, R. G., Scutt, A. Regulation of osteogenic differentiation of human bone marrow stromal cells: interaction between transforming growth factor-beta and 1,25(OH)(2) vitamin D(3) In vitro. Calcif Tissue Int. 65 (2), 173-180 (1999).
  47. Beresford, J. N., Gallagher, J. A., Russell, R. G. G. 1,25-Dihydroxyvitamin D3 and Human Bone-Derived Cells In Vitro: Effects on Alkaline Phosphatase, Type I Collagen and Proliferation. Endocrinology. 119, 1776-1785 (1986).
  48. Price, P. A., Baukol, S. A. 1,25-Dihydroxyvitamin D3 Increases Synthesis of the Vitamin K-Dependent Bone Protein by Osteosarcoma Cells. J Biol Chem. 255, 11660-11663 (1986).
  49. Kawase, T., Oguro, A. Granulocyte Colony-Stimulating Factor Synergistically Augments 1, 25-Dihydroxyvitamin D3-Induced Monocytic Differentiation in Murine Bone Marrow Cell Cultures. Horm Metab Res. 36, 445-452 (2004).
  50. Fujisawa, R., Tamura, M. Acidic Bone Matrix Proteins and Their Roles in Calcification. Front Biosci. (Landmark Ed). 17, 1891-1903 (2012).
  51. van Driel, M., et al. Evidence that Both 1α,25 Dihydroxyvitamin D3 and 24-Hydroxylated D3 Enhance HuMan Osteoblast Differentiation and Mineralization. J Cell Biochem. 99, 922-935 (2006).
  52. Atkins, G. J., et al. Metabolism of Vitamin D3 in Human Osteoblasts: Evidence for Autocrine and Paracrine Activities of 1 α ,25-Dihydroxyvitamin D3. Bone. 40, 1517-1528 (2007).
  53. Kerner, S. A., Scott, R. A., Pike, J. W. Sequence Elements in the Human Osteocalcin Gene Confer Basal Activation and Inducible Response to Hormonal Vitamin D3. Proc Natl Acad Sci U S A. 86, 4455-4459 (1989).
  54. Viereck, V., et al. Differential Regulation of Cbfa1/Runx2 and Osteocalcin Gene Expression by Vitamin-D3, Dexamethasone, and Local Growth Factors in Primary Human Osteoblasts. J Cell Biochem. 86, 348-356 (2002).
  55. Shi, X., et al. In-vitro osteogenesis of synovium stem cells induced by controlled release of bisphosphate additives from microspherical mesoporous silica composite. Biomaterials. 30, 3996-4005 (2009).
  56. Sakaguchi, Y., Sekiya, I., Yagishita, K., Muneta, T. Comparison of Human Stem Cells Derived from Various Mesenchymal Tissues: Superiority of Synovium as a Cell Source. Arthritis Rheum. 52, 2521-2529 (2005).

Tags

Mesenchymal Stem CellsAlveolar PeriosteumVitamin DOsteogenic ActivityCell IsolationCell CultureBone FormationOsteoinductive Potential

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citar este artículo
Wang, Y., Hong, A., Yen, T., Hong, H. Isolation of Mesenchymal Stem Cells from Human Alveolar Periosteum and Effects of Vitamin D on Osteogenic Activity of Periosteum-derived Cells. J. Vis. Exp. (135), e57166, doi:10.3791/57166 (2018).
Descargar cita
Reimpresiones y permisos

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image