Summary

العزلة، وتوصيف المقارن التمييز بين الخلايا الجذعية البشرية الأسنان اللب المستمدة من الأسنان الدائمة باستخدام طريقتين مختلفتين

Published: November 24, 2012
doi:

Summary

وصف طريقة العزلة وتوصيف الخلايا الجذعية البشرية الأسنان اللب (hDPSCs) باستخدام إما<strong> التفكك الأنزيمية من عجائن (DPSC-ED)</strong> أو<strong> ثمرة مباشرة للخلايا الجذعية من الأنسجة إإكسبلنتس اللب (DPSC-OG). ثم تليها</strong><em> في المختبر</em> التمايز النسبية لكلا النوعين من hDPSCs في odontoblasts.

Abstract

<p class="jove_content"> ضرس العقل النامية من السهل الوصول إليها مصدر للخلايا الجذعية خلال مرحلة البلوغ والتي يمكن الحصول عليها من خلال العلاجات الروتينية تقويم الأسنان. الإنسان الخلايا الجذعية المستمدة من اللب (hDPSCs) تمتلك القدرة العالية على الانتشار مع القدرة التمايز المتعدد النسب مقارنة المصدر العادي للخلايا جذعية للبالغين<sup> 1-8</sup>، وبالتالي، يمكن أن يكون hDPSCs مرشحين جيدين للزرع ذاتي في هندسة الأنسجة والطب التجديدي. وإلى جانب هذه الفوائد، وحيازة الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) الميزات، مثل تأثير immunolodulatory، وجعل hDPSCs أكثر قيمة، حتى في حالة زرع طعم خيفي<sup> 6،9،10</sup>. ولذلك، فإن الخطوة الأولى لاستخدام هذا المصدر من الخلايا الجذعية هي لاختيار أفضل بروتوكول للعزل hDPSCs من الأنسجة اللب. من أجل تحقيق هذا الهدف، لا بد من دراسة تأثير ظروف مختلفة العزلة على السلوكيات الخلوية مختلفة، مثل علامات على سطح المشتركة وأيضا قدرتها التمايز.</p><p class="jove_content"> وهكذا، وهنا يمكننا أن نفصل الإنسان الأنسجة اللب من الأسنان أثرت الرحى الثالثة، وتستخدم بعد ذلك كل من البروتوكولات القائمة على أساس الأدب، لhDPSCs عزل،<sup> 11-13</sup><em> أي</em> التفكك الأنزيمية من الأنسجة اللب (DPSC-ED)، أو ثمرة من إإكسبلنتس الأنسجة (DPSC-OG). في هذا الإطار، حاولنا تسهيل طرق العزل باستخدام القرص الأسنان الماس. ثم، تتميز هذه الخلايا اللحمية من حيث المرتبطة علامات (CD73، CD90، CD44 و CD105)، وعلامات المكونة للدم / البطانية (CD34، CD45 و CD11b)، علامة حول الأوعية، مثل CD146 وأيضا STRO 1-. بعد ذلك، تمت مقارنة هذين البروتوكولين على أساس التمايز في قوة odontoblasts من قبل كل من الكمية تفاعل البلمرة سلسلة (QPCR) والصبغ الأحمر تلوين الأحمر. واستخدمت QPCR لتقييم التعبير عن الجينات ذات الصلة تمعدن (الفوسفاتيز القلوية، ALP، مصفوفة خارج الخلية phosphoglycoprotein؛ MEPE وعاج sialophosphoprotein؛ DSPP).<sup> 14</sup</p>

Introduction

الخلايا الجذعية هي خلايا مولد الرمع التي تمتلك اثنين من الميزات الرائعة، والمعروفة باسم قوة متعددة والتجديد الذاتي 15. بين جميع الخلايا الجذعية مع الفعاليات المختلفة تنسخي، وضعت الخلايا الجذعية الأسنان والخلايا الجذعية بعد الولادة الاهتمام في السنوات الأخيرة بسبب إمكانية الوصول إليها، اللدونة، وقدرة عالية التكاثري بالمقارنة مع غيرها من الخلايا الجذعية البالغة 16. مميز، على غرار الخلايا الجذعية الوسيطة، طب الأسنان الخلايا الجذعية هي لب الخلايا الملتصقة مولد الرمع التي لها قدرة التمايز متعددة في اللحمة المتوسطة و / أو غير اللحمة المتوسطة الأنساب، سواء في التجارب المختبرية والحية. يتم تحديد 1-8،17،18 DPSCs من قبل من التعبير السلبي للمستضدات المكونة للدم (مثل CD45، CD34، CD14)، والتعبير الإيجابي للCD90، CD29، CD73، CD105، CD44 وSTRO 1-. 19،20

من السهل الحصول عليها مع احتمال الألم والمرض جعل الحد الأدنى DPSCs الإنسان باعتبارها valuمصدر من اللجان الدائمة قادرة بالمقارنة مع مصادر العادية، مثل خلايا نخاع العظام الجذعية الوسيطة 21. بشكل عام، تم عزلها من قبل أي من DPSCs طريقة ثمرة، أي هجرة الخلايا الجذعية من الأنسجة إإكسبلنتس اللب (DPSC-OG) 22-24، و / أو عن طريق الهضم الأنزيمي (DPSC-ED) 4،6،25. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن طريقة العزل وظروف التربية يمكن أن تحدث السكان تحت الأنساب مختلفة أو في الممرات المختبر 26،27. في حالة الأسنان الدائمة (pDPSCs)، كشفت هوانغ آخرون أن الأنزيمية pDPSCs هضمها وارتفاع احتمال انتشار بالمقارنة مع DPSCs تجاوزت 26 وعلاوة على ذلك، في حالة الأسنان اللبنية (dDPSCs)، وقد تبين أن STRO-1 و CD34 وأعرب علامات اكثر في dDPSC-ED بالمقارنة مع dDPSC-OG. وبالإضافة إلى ذلك، عرض dDPSC-ED أعلى معدل تمعدن العظم في المتوسط ​​/ odonto تعريف 27 لذلك، ونظرا لإمكانية ممتازة من DPSCs في مجال البحثالطب egenerative، وسوف تكون هناك حاجة لمزيد من الدراسات لفهم أفضل لمختلف السكان المحتملة التي هي مستمدة من أساليب العزل المختلفة.

هنا، كان محاولة لإدخال طريقة سهلة لاستخراج اللب، وذلك باستخدام خطوة واحدة القرص الماس الأسنان لتسهيل عملية استخراج اللب. وعلاوة على ذلك، بعد عزل الخلايا الجذعية البشرية المستمدة من اللب من خلال تطبيق أساليب ED أو OG، كما تم بحث خصائص وقدرات عامة التفريق بين مجموعتين.

Protocol

1. إعداد الحل والمتوسطة إنزيم انتشار (PM) جعل نوع كولاجيناز I الحل: زن من نوع I كولاجيناز (12 ملغ / مل) وتذوب في 1 مل PBS باستخدام فلتر وحقنة ميكرون 0،2 التصفية. ثم ضع على بعد 15 مل أنبوب وابقائه في -20 درجة مئوية حتى الحاجة…

Representative Results

وتظهر DPSCs التي تم الحصول عليها من التفكك الأنزيمية (DPSC-ED) هنا في يوم 10، 15،18 (الشكل 1). المستعمرات بدأت لتشكيل تقريبا على 3 إلى 5 أيام بعد العزلة. وتظهر DPSCs تجاوزت (DPSC-OG) في الشكل 2 في يوم 5، 10، 13 و 18. الخلايا الليفية مث?…

Discussion

هذا البروتوكول يصف عملية عزل وتوصيف hDPSCs من لب الأسنان باستخدام طريقتين، والتفكك الأنزيمية ثمرة مباشرة للخلايا الجذعية من الأنسجة إإكسبلنتس اللب. وبالإضافة إلى ذلك، في تمايز المختبر من هذه الخلايا في odontoblasts، تم تقييم من قبل فحص كمية الصبغ الأحمر الأحمر S &amp…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

نحن نعترف بامتنان الدكتورة ليلى شاكري والدكتور عارف Dournaei لرمي انتقاداتهم والسيد محمد رضا شريف خادم للدعم الفني له.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue or Lot. number Comments (optional)
α-MEM GIBCO 11900-073
Collagenase type I Sigma-Aldrich C0130-100MG
Dispase GIBCO 17105-041
Penicillin/streptomycin GIBCO 15140-122
Amphotericin B GIBCO 15290-018
Fetal Bovine serum defined (FBS) HyClone SH30070.03
L-ascorbic acid 2-phosphate Sigma A8960-5G
L-glutamine GIBCO 25030-024
Dexamethasone Sigma D4902
β-Glycerol phosphate disodium salt hydrate, BioUltra Sigma G9422-100G
Potassium phosphate monobasic Sigma-Aldrich P5655
Osteogenesis Assay Kit Millipore PS01802031
Mouse IgG2b-PE isotype control BD pharmingen 50808088029
FITC mouse IgG2b isotype control BD pharmingen 559532
FITC mouse IgG1 κ isotype BD pharmingen 11471471
FITC/PE mouse anti-human CD34/CD45 BD pharmingen 341071
PE anti-human CD146 BD pharmingen 550315
Monoclonal mouse anti-human CD90/FITC Daka 00034418
PE mouse anti-human CD73 BD pharmingen 550257
Anti-h CD105/Endoglin PE BD pharmingen FAB10971P
PE mouse anti-human CD11b/Mac1 BD pharmingen 5553888
CD44 PE mouse anti human BD pharmingen 555479
Phosphate buffer Solution (PBS) GIBCO 003000
70-μm cell strainer Falcon 352360
0.2 μm syringe filter Millex-GV SLGV033RB
25 cm2 culture flask Sigma-Aldrich Z707481
EQUIPMENT
BD FACSCalibur BD 342975
multiskan microplate spectrophotometer Thermo scientific 51119200
Fleurcense Microscope Olympus
Flowing Software version 2.3.1

References

  1. Volponi, A. A., Pang, Y., Sharpe, P. T. Stem cell-based biological tooth repair and regeneration. Trends Cell Biol. 20, 715-722 (2010).
  2. Nosrat, I. V., Widenfalk, J., Olson, L., Nosrat, C. A. Dental pulp cells produce neurotrophic factors, interact with trigeminal neurons in vitro, and rescue motoneurons after spinal cord injury. Dev. Biol. 238, 120-132 (2001).
  3. Gandia, C., et al. Human dental pulp stem cells improve left ventricular function, induce angiogenesis, and reduce infarct size in rats with acute myocardial infarction. Stem Cells. 26, 638-645 (2008).
  4. 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).
  5. Graziano, A., d’Aquino, R., Laino, G., Papaccio, G. Dental pulp stem cells: a promising tool for bone regeneration. Stem Cell Rev. 4, 21-26 (2008).
  6. Kerkis, I., et al. Early transplantation of human immature dental pulp stem cells from baby teeth to golden retriever muscular dystrophy (GRMD) dogs: Local or systemic. J. Transl. Med. 6, 35 (2008).
  7. Onyekwelu, O., Seppala, M., Zoupa, M., Cobourne, M. T. Tooth development: 2. Regenerating teeth in the laboratory. Dent. Update. 34, 20-29 (2007).
  8. Cordeiro, M. M., et al. Dental pulp tissue engineering with stem cells from exfoliated deciduous teeth. J. Endod. 34 (08), 962-969 (2008).
  9. Pierdomenico, L., et al. Multipotent mesenchymal stem cells with immunosuppressive activity can be easily isolated from dental pulp. Transplantation. 80, 836-842 (2005).
  10. de Mendonca Costa, A., et al. Reconstruction of large cranial defects in nonimmunosuppressed experimental design with human dental pulp stem cells. J. Craniofac. Surg. 19, 204-210 (2008).
  11. Tirino, V., et al. Methods for the identification, characterization and banking of human DPSCs: current strategies and perspectives. Stem Cell Rev. 7, 608-615 (2011).
  12. Tirino, V., Paino, F., De Rosa, A., Papaccio, G. Identification, isolation, characterization, and banking of human dental pulp stem cells. Methods Mol. Biol. 879, 443-463 (2012).
  13. Eslaminejad, M. B., Vahabi, S., Shariati, M., Nazarian, H. In vitro Growth and Characterization of Stem Cells from Human Dental Pulp of Deciduous Versus Permanent Teeth. J. Dent. (Tehran). 7, 185-195 (2010).
  14. Wei, X., Ling, J., Wu, L., Liu, L., Xiao, Y. Expression of mineralization markers in dental pulp cells. J. Endod. 33, 703-708 (2007).
  15. Nombela-Arrieta, C., Ritz, J., Silberstein, L. E. The elusive nature and function of mesenchymal stem cells. Nat. Rev. Mol Cell Biol. 12, 126-131 (2011).
  16. Huang, G. T., Gronthos, S., Shi, S. Mesenchymal stem cells derived from dental tissues vs. those from other sources: their biology and role in regenerative medicine. J. Dent. Res. 88, 792-806 (2009).
  17. Graziano, A., et al. Scaffold’s surface geometry significantly affects human stem cell bone tissue engineering. J. Cell Physiol. 214, 166-172 (2008).
  18. d’Aquino, R., et al. Human dental pulp stem cells: from biology to clinical applications. J. Exp. Zool. B. Mol. Dev. Evol. 312, 408-415 (2009).
  19. Mitsiadis, T. A., Feki, A., Papaccio, G., Caton, J. Dental pulp stem cells, niches, and notch signaling in tooth injury. Adv. Dent. Res. 23, 275-279 (2011).
  20. Shi, S., Gronthos, S. Perivascular niche of postnatal mesenchymal stem cells in human bone marrow and dental pulp. J. Bone Miner. Res. 18, 696-704 (2003).
  21. Tomic, S., et al. Immunomodulatory properties of mesenchymal stem cells derived from dental pulp and dental follicle are susceptible to activation by toll-like receptor agonists. Stem Cells Dev. 20, 695-708 (2011).
  22. Tsukamoto, Y., et al. Mineralized nodule formation by cultures of human dental pulp-derived fibroblasts. Arch. Oral Biol. 37, 1045-1055 (1992).
  23. About, I., et al. Human dentin production in vitro. Exp. Cell Res. 258, 33-41 (2000).
  24. Couble, M. L., et al. Odontoblast differentiation of human dental pulp cells in explant cultures. Calcif. Tissue Int. 66, 129-138 (2000).
  25. Onishi, T., Kinoshita, S., Shintani, S., Sobue, S., Ooshima, T. Stimulation of proliferation and differentiation of dog dental pulp cells in serum-free culture medium by insulin-like growth factor. Arch. Oral Biol. 44 (99), 361-371 (1999).
  26. Huang, G. T., Sonoyama, W., Chen, J., Park, S. H. In vitro characterization of human dental pulp cells: various isolation methods and culturing environments. Cell Tissue Res. 324, 225-236 (2006).
  27. Bakopoulou, A., et al. Assessment of the impact of two different isolation methods on the osteo/odontogenic differentiation potential of human dental stem cells derived from deciduous teeth. Calcif. Tissue Int. 88, 130-141 (2011).
  28. Curtis, K. M., et al. EF1alpha and RPL13a represent normalization genes suitable for RT-qPCR analysis of bone marrow derived mesenchymal stem cells. BMC Mol. Biol. 11, 61 (2010).
  29. Suchanek, J., et al. Dental pulp stem cells and their characterization. Biomed. Pap. Med. Fac. Univ. Palacky Olomouc Czech Repub. 153, 31-35 (2009).
  30. d’Aquino, R., et al. Human postnatal dental pulp cells co-differentiate into osteoblasts and endotheliocytes: a pivotal synergy leading to adult bone tissue formation. Cell Death Differ. 14, 1162-1171 (2007).
  31. Atari, M., et al. Isolation of pluripotent stem cells from human third molar dental pulp. Histol. Histopathol. 26, 1057-1070 (2011).
check_url/fr/4372?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Karamzadeh, R., Eslaminejad, M. B., Aflatoonian, R. Isolation, Characterization and Comparative Differentiation of Human Dental Pulp Stem Cells Derived from Permanent Teeth by Using Two Different Methods. J. Vis. Exp. (69), e4372, doi:10.3791/4372 (2012).

View Video