Микро рассечение эмаль органа от нижней челюсти резцы крыс воздействию экологических токсикантов
Summary
Понимание формирования и возможных изменений эмали требует изучения ameloblast деятельности. Здесь мы описываем надежного и последовательного метода микро-вскрыть эмаль органов, содержащие ameloblasts стадии секреции и созревания, которые могут быть использованы для дальнейших количественных и качественных экспериментальных процедур.
Abstract
Дефекты эмали, вытекающие из условий окружающей среды и образа жизни являются проблемы общественного здравоохранения из-за их высокой распространенности. Эти дефекты в результате измененный активность клеток, ответственных за эмаль синтеза, названный ameloblasts, который присутствует в эмаль органа. Во время Амелогенез ameloblasts следовать конкретные и точные последовательности событий распространения, дифференциация и смерти. Крыса, постоянно растущих резцов является подходящей Экспериментальная модель для изучения ameloblast активности и дифференциации этапов в физиологических и патологических условиях. Здесь мы описываем надежного и последовательного метода микро-вскрыть эмаль орган крыс воздействию экологических токсикантов. Микро расчлененный Стоматологическая эпителия содержат секрецию и созревания этап ameloblasts, который может использоваться для качественной экспериментов, например иммуногистохимия анализов и в situ гибридизация, а также для количественного анализа, такие как RT-ПЦР РНК seq и Западный blotting.
Introduction
Многие дефекты развития эмали может быть результатом воздействия экологических токсикантов и/или ненадлежащее life-style1,2,3,4. Характеристика срыва мероприятий и молекулы Амелогенез используя настоящее время описанная процедура будет содействовать использованию результирующей дефектов эмали как ранних маркеров воздействия ряда токсикантов и может помочь восстановить историю здоровья Каждый пациент в перинатальный период, когда эмаль синтезированный1,2. Синтез эмаль можно разделить на четыре основных этапа в зависимости от ameloblast деятельности5. Первый шаг объединяет клеток и pre-ameloblast распространения прекурсоров. На втором шаге дифференцированных ameloblasts выделяют эмаль матрицы белки (ИПК), главным образом amelogenin, enamelin и ameloblastin, которые определяют толщину окончательного эмали. Таким образом любое нарушение синтеза EMP приводит к количественным дефекты эмали. После осаждения Толщина полной эмали начинается этап созревания. На этом этапе апатита роста кристаллитов в ширины и толщины позволяет эмали для достижения высокой минерализации соотношение в биологической ткани, до 96% по весу. Нарушая события, которые происходят во время созревания этап приведет к качественным эмаль дефектов. Наконец ameloblasts вступит в фазу после созревания, также называется пигментации на грызунов и проходят apoptosis во время извержения зуба, делая дефектов эмали (если таковые имеются), необратимого и непоправимого, таким образом дефекты обеспечивают потенциальным ретроспективный запись ameloblast подчеркивает. Грызунов Амелогенез следующим же последовательность событий с особенностью, что их резцов непрерывно растет, что делает их подходящую модель для изучения общего процесса Амелогенез. Таким образом любое нарушение Амелогенез приводит изменений эмали качество или количество, в зависимости от окна времени нарушения события. В этом смысле воздействием диоксинов, свинец и эндокринные нарушения химических веществ (ЭЭС) как бисфенол А (BPA), генистеин и винклозолин, было показано, чтобы генерировать эмаль hypomineralizations1,2,3 ,6,,78. Асимметричная белый непрозрачный пятна были определены на резцы у крыс, получавших дозу BPA низкой дозы во время периода плода и в первый месяц после рождения1. Эти дефекты эмали у крыс и те из человека Молярная резца hypomineralization (MIH), имеют аналогичные структурные, клинические и биохимические характеристики. MIH-патология недавно описан зубной эмали, для которой этиологии по-прежнему остается неясным9,10 несмотря на множество причинных факторов была гипотеза9,10,11 ,12.
Еще один важный эмаль hypomineralization патологии из-за экологических факторов является флюороз (DF), который является следствием чрезмерного фторид поглощения (> 0,1 мг/кг/день)13,14. Основным источником Фтор является питьевая вода, которая дополняет или естественно обогащенного фторидами. Фторид также часто прописывают для предотвращения кариеса, но профилактическая доза составляет лишь 50% ниже, чем токсичные один (≤0.05 мг/кг/день). МИ и DF, два частые патологий, в результате воздействия факторов окружающей среды, могут представлять общие черты, которые должны квалифицироваться в результате потенцирования эффектов hypomineralizing фтора в сочетании с другими токсикантов например ЭЭС2 или амоксициллин15.
Микро рассечение крыса эмаль органа, содержащие ameloblasts на дифференциации различных стадиях поможет понять механизм действия молекул может нарушить деятельность ameloblast и вызвать дефекты эмали для постановки диагноза после извержения зуба. Иными словами характеристика изменения состава эмали ген выражение и эмаль матрицы из-за экологических токсикантов позволяет воссоздание истории воздействием токсикантов и облегчает мониторинг экологической безопасности для общественности здоровья.
Protocol
Representative Results
Discussion
Изменены ameloblast деятельности и/или нарушается ameloblast распространения, дифференцировки и созревания процессы привести к необратимым эмаль дефекты и, в свою очередь, характеристика дефектов эмали может помочь развить понимание изменены ameloblast деятельность во время Амелогенез. Таким обра?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа финансировалась университета Париж-Diderot, французский Национальный институт здравоохранения и медицинских исследований (INSERM) и французский институт одонтологического характера исследований (ИФРО).
Materials
| Bisphenol A | Sigma Aldrich, Saint Louis MO | 239658 | |
| formalin 10% | Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO | HT5012 | |
| Tri-Reagent | Euromedex, France | TR118 | |
| RLT buffer | Qiagen, Les Ulis, France | 74126 | RNeasy Protect Mini Kit |
| Androgen receptor antibody | Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) | sc-816 | rabbit polyclonal antibody |
| PBS 10x | EUOMEDEX | ET330.A | |
| Sodium fluoride (NaF) | Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO | S-1504 | |
| paraplast regular | Leica microsystems, Nanterre cedex, France | 39601006 | called was/parafin in the text |
| tissue OCT | VWR, Fontenay-sous-Bois, France | 411243 | |
| Extra Fine Bonn Scissors – Straight/8.5 cm | PHYMEP , Paris, France | 14084-08 | |
| Handle for Scalpel Blades – 12.5 cm | PHYMEP, Paris, France | 10035-12 | |
| Curved Scalpel Blade | PHYMEP , Paris, France | 10035-20 | |
| Dissecting Knife – Fine/Straight Tip | PHYMEP , Paris, France | 10055-12 | |
| Circle Knife | PHYMEP, Paris, France | 10059-15 | |
| scalpel blades n°11 Swann-Morton | VWR, Fontenay-sous-Bois, France | 233-0024 | |
| binocular lens | Leica biosystems, Nanterre cedex, France | MZFLIII |
References
- Jedeon, K., et al. Enamel defects reflect perinatal exposure to bisphenol A. Am J Pathol. 183, 108-118 (2013).
- Jedeon, K., et al. Chronic Exposure to Bisphenol a Exacerbates Dental Fluorosis in Growing Rats. J Bone Miner Res. 31, 1955-1966 (2016).
- Alaluusua, S., et al. Developmental dental aberrations after the dioxin accident in Seveso. Environ Health Perspect. 112, 1313-1318 (2004).
- Chapple, I. L., et al. Interaction of lifestyle, behaviour or systemic diseases with dental caries and periodontal diseases: consensus report of group 2 of the joint EFP/ORCA workshop on the boundaries between caries and periodontal diseases. J Clin Periodontol. 44, S39-S51 (2017).
- Nanci, A. Enamel: Composition, Formation, and Structure. Ten Cate’s Oral Histology Development, Structure, and Function. , 122-164 (2012).
- Leite, G. A., Sawan, R. M., Teofilo, J. M., Porto, I. M., Sousa, F. B., Gerlach, R. F. Exposure to lead exacerbates dental fluorosis. Arch Oral Biol. 56, 695-702 (2011).
- Jedeon, K., et al. Enamel hypomineralization due to endocrine disruptors. Connect Tiss Res. 55, 1-5 (2014).
- Jedeon, K., et al. Androgen receptor involvement in rat amelogenesis: an additional way for endocrine disrupting chemicals to affect enamel synthesis. Endocrinology. 157, 4287-4296 (2016).
- Weerheijm, K. L., Jalevik, B., Alaluusua, S. Molar-incisor hypomineralisation. Caries Res. 35, 390-391 (2001).
- Jälevik, B. Prevalence and Diagnosis of Molar-Incisor- Hypomineralisation (MIH): A systematic review. Eur Arch Paediatr Dent. 11, 59-64 (2010).
- Alaluusua, S. Aetiology of Molar-Incisor Hypomineralisation: A systematic review. Eur Arch Paediatr Dent. 11, 53-58 (2010).
- Jedeon, K., Berdal, A., Babajko, S., Gibert, Y. The tooth, target organ of Bisphenol A, could be used as a biomarker of exposure to this agent. Bisphenol A: Sources, Risks of Environmental Exposure and Human Health Effects. , 205-225 (2015).
- Fejerskov, O., Larsen, M. J., Richards, A., Baelum, V. Dental tissue effects of fluoride. Adv Dent Res. 8, 15-31 (1994).
- Robinson, C., Connell, S., Kirkham, J., Brookes, S. J., Shore, R. C., Smith, A. M. The effect of fluoride on the developing tooth. Caries Res. 38, 268-276 (2004).
- Sahlberg, C., Pavlic, A., Ess, A., Lukinmaa, P. L., Salmela, E., Alaluusua, S. Combined effect of amoxicillin and sodium fluoride on the structure of developing mouse enamel in vitro. Arch Oral Biol. 58, 1155-1164 (2013).
- Pritchett-Corning, K. R. Euthanasia of neonatal rats with carbon dioxide. J Am Assoc Lab Anim Sci. 48, 23-27 (2009).
- Hiller, C. R., Robinson, C., Weatherell, J. A. Variations in the composition of developing rat incisor enamel. Calcif Tissue Res. 18, 1-12 (1975).
- Robinson, C., Kirkham, J., Nutman, C. A. Relationship between enamel formation and eruption rate in rat mandibular incisors. Cell Tissue Res. 254, 655-658 (1988).
- Smith, C. E., Nanci, A. A method for sampling the stages of amelogenesis on mandibular rat incisors using the molars as a reference for dissection. Anat Rec. 225, 257-266 (1989).
- Chavez, M. G., et al. Isolation and culture of dental epithelial stem cells from the adult mouse incisor. J Vis Exp. (87), (2014).
- Brookes, S. J., Kingswell, N. J., Barron, M. J., Dixon, M. J., Kirkham, J. Is the 32-kDa fragment the functional enamelin unit in all species?. Eur J Oral Sci. 119, 345-350 (2011).
- Babajko, S., Jedeon, K., Houari, S., Loiodice, S., Berdal, A. Disruption of Steroid Axis, a New Paradigm for Molar Incisor Hypomineralization (MIH). Front Physiol. 8, 343 (2017).
- Houari, S., et al. Asporin and the mineralization process in fluoride-treated rats. J Bone Min Res. 29, 1446-1455 (2014).
- Denbesten, P., Li, W. Chronic fluoride toxicity: dental fluorosis. Monographs in oral science. 22, 81-96 (2011).
- Kirkham, J., Robinson, C., Phull, J. K., Shore, R. C., Moxham, B. J., Berkovitz, B. K. The effect of rate of eruption on periodontal ligament glycosylaminoglycan content and enamel formation in the rat incisor. Cell Tissue Res. 274, 413-419 (1993).
- Lacruz, R. S., et al. Identification of novel candidate genes involved in mineralization of dental enamel by genome-wide transcript profiling. J Cell Physiol. 227, 2264-2275 (2012).
- Wen, X., Paine, M. L. Iron deposition and ferritin heavy chain (Fth) localization in rodent teeth. BMC research notes. 6, 1 (2013).
- Houari, S., Loiodice, S., Jedeon, K., Berdal, A., Babajko, S. Expression of Steroid Receptors in Ameloblasts during Amelogenesis in Rat Incisors. Front Physiol. 7, 503 (2016).
- Kawano, S., et al. Establishment of dental epithelial cell line (HAT-7) and the cell differentiation dependent on Notch signaling pathway. Connect Tissue Res. 43, 409-412 (2002).
- Zhou, Y. L., Snead, M. L. Identification of CCAAT/enhancer-binding protein alpha as a transactivator of the mouse amelogenin gene. J Biol Chem. 275, 12273-12280 (2000).
- Nakata, A., et al. Establishment and characterization of a spontaneously immortalized mouse ameloblast-lineage cell line. Biochem Biophys Res Commun. 308, 834-839 (2003).
- Harada, H., et al. Establishment of ameloblastoma cell line, AM-1. Journal of oral pathology & medicine: official publication of the International Association of Oral Pathologists and the American Academy of Oral Pathology. 27, 207-212 (1998).
- Jussila, M., Thesleff, I. Signaling networks regulating tooth organogenesis and regeneration, and the specification of dental mesenchymal and epithelial cell lineages. Cold Spring Harb Perspect Biol. 4, a008425 (2012).
- Tucker, A., Sharpe, P. The cutting-edge of mammalian development; how the embryo makes teeth. Nat Rev Genet. 5, 499-508 (2004).
- Vos, T., et al. Years lived with disability (YLDs) for 1160 sequelae of 289 diseases and injuries 1990-2010: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 380, 2163-2196 (2012).
- Marcenes, W., et al. Global burden of oral conditions in 1990-2010: a systematic analysis. J Dent Res. 92, 592-597 (2013).
- . Dental Caries (Tooth Decay) in Adults (Age 20 to 64) Available from: https://www.nidcr.nih.gov/DataStatistics/FindDataByTopic/DentalCaries/DentalCariesAdults20to64.htm (2017)
