Zusammenfassung
Hintergrund
Das Ziel der vorliegenden Studie war es, die in-vitro-Reaktionen von ERM-Zellen unter der Kombination von Zentrifugalkraft zu untersuchen und Druckkräfte, in Bezug auf ihre Expression von HSP70 mRNA.
Methoden
die ERM-Zellen für CK19 positiv waren darauf hinweist, dass sie aus dem odontogenic Epithel abgeleitet wurden. Kultivierte Zellen wurden ERM Zentrifugalkraft aufgebracht und Kompressionskraft auf 2.59 mal so mechanische Kräfte. Nach Zugabe von Kräften, Zellen wurden mit Rasterelektronenmikroskop (SEM) beobachtet und gemessen Expression von HSP70-mRNA durch RT-PCR.
Ergebnisse
SEM Beobachtungen zeigten die Zellen sofort abgeflacht wurden nach der Anwendung von mechanischer Kraft, aber Kernvorsprünge erholte sich die gleiche wie die Steuerung 3 Stunden später. Eine signifikant höhere Expression von HSP70-mRNA wurde in ERM Zellen unter mechanischer Kraft gegenüber der Kontrolle beobachtet, aber sie nimmt allmählich mit der Zeit. Keine Akkumulation von HSP70-mRNA-Expression erfolgte mit intermittierenden Kraft. Allerdings wiederholte die Expression von HSP70 mRNA mit intermittierenden Kraft 3 Mal war signifikant höher im Vergleich mit intermittierender Kraft ausgeübt nur ein- oder zweimal.
Schlussfolgerungen
Diese Ergebnisse legen nahe, dass ERM Zellen HSP70 mRNA als Reaktion auf mechanische Kraft zum Ausdruck bringen, und dass intermittierenden Kraft hält das Niveau der HSP70-mRNA-Expression.
Schlüsselwörter HSP70 Epithelial Rest Malassez Mechanische Kraft in vitro Zentrifugierung Hintergrund
Es ist bekannt, dass der Raum des Desmodonts (PDL) ist das ganze Leben hindurch beibehalten. Einige Studien haben berichtet, dass die epithelial Rest Malassez (ERM) höchstwahrscheinlich auf die Aufrechterhaltung der PDL Breite trägt [1]. Der ERM wird von Hertwig Epithelscheide Wurzelscheide (HERS) in der embryonalen Phase der Zahnwurzelentwicklung getrennt. HERS Zellen sind fest miteinander verbunden und werden durch eine kontinuierliche Basalmembran umgeben. Wenn Zahnpapille Zellen an die HERS gebunden sind, ist die innere Basalmembran des IHRS intermittierenden unmittelbar nachdem diese Zellen eine Dentin-Matrix zu synthetisieren starten. Zahnsäckchen Zellen wandern dann zwischen den fragmentierten HERS [2]. Nach dem Cementum durch diese mesenchymalen Zellen des Zahn sac synthetisiert, aggregieren Epithelzellen Zellcluster die ERM genannt zu bilden, die wiederum durch eine kontinuierliche Basalmembran umgeben sind und in der Regel in der Nähe des Zements Bereich in der PDL oder in der Cementum nach dem sich Durchbruch der Zähne und werden nicht im Zusammenhang mit Alterung [3]. Carrie und Katchburian berichtet, dass die Apoptose von ERM-Zellen kann ein Teil des Mechanismus des Umsatzes von ERM [4] sein. Viele Studien haben sowohl die morphologische und funktionelle Veränderungen der ERM-Zellen unter verschiedenen Bedingungen in vivo [5-7]. Inoue et al. berichtet, dass die Regeneration trat auf, wenn ein Alveolarknochen-PDL-Zahnkavität hergestellt wurde, jedoch dentoalveoläre ankylosis 2 Monate nach der Operation aufgetreten. Sie beobachteten, dass kein ERM im regenerierten PDL existiert und sie zu dem Schluss, dass das Fehlen des ERM muss mit dentoalveoläre ankylosis bezogen werden [5]. Weiterhin Yamashiro et al. nach 1 Woche auf eine reduzierte Verteilung des ERM Denervation des N. alveolaris inferior führt und dentoalveoläre Ankylose tritt nach 6 Wochen berichtet, dass. Sie bestätigten auch, dass ERM-Rezeptor war immun positiv für trk, die eine hohe Affinität zu den NGF-Rezeptor und sie zu dem Schluss, dass die sensorischen Nerven eine regulatorische Rolle bei der Aufrechterhaltung der ERM spielen könnten [6]. Mine et al. den Heilungsprozess der PDL beobachtet nach Zahnwiederplantage bei Ratten und die verstopften Gruppe mit dem nicht verschlossenen Gruppe verglichen. Sie fanden, dass dentoalveoläre Ankylose deutlich in der nicht-okkludierten Gruppe festgestellt wurde, wurde jedoch nicht in der okkludierten Gruppe detektiert. Sie folgerten, dass okklusalen Stimuli die Regeneration der PDL fördern und dentoalveoläre Ankylose [7] zu verhindern. Diese Fakten deuten darauf hin, dass die Verringerung der ERM Verteilung in der PDL könnte die Entwicklung von dentoalveoläre ankylosis vorangehen und dass mechanische Reize müssen dentoalveoläre ankylosis verhindern. Allerdings sind nur wenige Studien haben über Änderungen des ERM unter den verschiedenen Arten von mechanischen Kräften in vitro berichtet [8]. Im Allgemeinen
wird die Stressreaktion als eine zelluläre Abwehrmechanismus gegen Umweltstörungen darstellen [9- 12]. Wenn Zellen, die entweder zu einer leichten oder einer moderaten Belastung ausgesetzt sind, die sich ausreichend ist, um die Expression von Hitzeschockproteine (HSP) zu regulieren, sind sie oft in der Lage im Anschluss an überleben, sonst tödliche Stress Reize. HSPs können von allen Arten von Zellen exprimiert werden und sie eine Schutzfunktion gegen eine Vielzahl von schädlichen Faktoren spielen, einschließlich Oxidantien, Entzündungen, Hypoxie, Hyperthermie und auch mechanische Reize umfassen orthodontische Kraft [10-14]. Weiterhin starke orthodontische Kraft induzierte Apoptose von PDL-Fibroblasten, und viele ERM Zellen fiel auch in die Apoptose [15, 16]. Es wurde bestätigt, dass HSP70, die Homöostase aufrechtzuerhalten dient wurde als Cochaperon von HSP40 handelte, Apoptose durch Störung der Funktion der Apoptose induzierender Faktor (AIF) [17] hemmen können. Die Wirkung von HSP70 auf apoptotischen Protease-Aktivierungs Facor 1 (Apaf-1) erklärt wahrscheinlich ihre Fähigkeit, Resistenz gegenüber dem berichteten spannungsinduzierte Apoptose und seine Expression besteht in der PDL während des gesamten Lebens bereitzustellen [18]. Der Zweck
in der vorliegenden Studie war es, die Antworten von ERM-Zellen unter mechanischer Kräfte in vitro zu untersuchen, in Bezug auf die Expression von mRNA HSP70 codiert, die ein Stressresistenz-Protein ist.
Methoden
Porcine ERM Zellen
Zellkultur waren von Prof. Yoshihiro Abiko (Oral Pathologie der Hokkaido Medical Science University) gespendet. Die ERM-Zellen wurden in Minimalmedium (MEM) mit 10% fötalem Rinderserum (FBS) ergänzt und Gentamycin in 75 mm Kulturschalen in einer befeuchteten Atmosphäre von 95% Luft und 5% CO
2 bei 37 ° C. Nach Subkultur 3 Mal wurden ERM-Zellen in 35 mm-Schalen beimpft. Wenn die Zellen für 7 Tage kultiviert worden war und 70% Konfluenz erreichten, wurden sie für die Experimente verwendet
Sondierungs experiment. Bestimmung der mechanischen Kraft in vitro (Abb. 1)
Fig. 1 Abbildung zeigt die Anwendung Methoden der mechanischen Kraft. Für die Zentrifugation, dreht sich der Rotor bei 4.800 rpm für 20 min die mechanische Kraft (Typ 1) zu laden. Für die Kompressionskraft, ein Deckglas, 24 x 24 mm2, 0,2 g Gewicht wurde für 20 min auf der Zelloberfläche angeordnet (Typ 2). Die Kombination von Typ 1 und Typ 2 (Typ 3)
Typ 1: Zentrifugalkraft (4.800 rpm) für 20 min (n
= 4)
Typ 2: Druckkraft (20 min) (n
= 4)
Typ 3: Druckkraft + Zentrifugalkraft (4.800 rpm) für 20 min (n
= 4)
für Zentrifugalkraft wurden horizontal Mikrotiterplatten Rotor in einer Hitachi-Zentrifuge (HimacCT6D®) verwendet . Die Fliehkraft Experiment bezeichnet durch Redlish et al. wird ein Druckmodell durch Zentrifugation von PDL-Zellen in vitro [19, 20]. Nachdem die 35-mm-Kulturschalen im Rotor Adapter eingesetzt wurden, wurde das Gerät bei einer Zentrifugalkraft von 4.800 Umdrehungen pro Minute (47,2 kPa, 482 g /cm 2) festgelegt, die als schnelle Expansionskraft fast gleich ist [13 ].
Kraft zum Komprimieren, ein Deckglas, 24 x 24 mm 2 in Größe und 0,2 g Gewicht, wurde direkt auf der Zelloberfläche setzen (Abb. 1). kein Bericht über die Zentrifugalkraft mit Kompressionsmaterialien Es wurden. Hoshina et al. gebrauchte 9,0 g Glasplatte führte jedoch Zellen, die unter der Glasplatte mit Zentrifugalkraft Tod [14]. Dann haben wir versucht, die richtige Druckkraft unter 0,2 g Deckglas zu finden.
Für die Kombination aus Kompression und Zentrifugalkraft, ein Deckglas (24 x 24 mm 2, 0,2 g) wurde auf die Zellen direkt gestellt und war entfernt nach der Zentrifugation bei 4.800 Umdrehungen pro Minute.
Zellen in jeder der drei Typen oben kontinuierlich h 12 kultiviert wurden, und ohne Kraft als Kontrolle verwendet wurde.
als Ergebnisse, Typ 3 zeigte als eine signifikant höhere Expression von HSP70 mRNA die Kontrolle, Typ1 und Typ2 (Abb. 2). So haben wir beschlossen, die kombinierte Zentrifugation und Deckglas-Gruppe als Versuchsgruppe zu verwenden. Feige. 2 HSP70-mRNA-Expression bei 3 h nach unterschiedlichen mechanischen Reize. Typ 3 zeigt eine signifikant höhere Expression von HSP70 mRNA als die Kontrolle, sowie Typ 1 und Typ 2. Abdeckung Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen der Steuerung, Typ 1 und Typ 2, obwohl beide Typ 1 und Typ 2 tendenziell höher sein als die Kontrollgruppe. ** P
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Rasterelektronenmikroskopische (REM) Beobachtungen
ERM Zellen vor beobachtet wurden, unmittelbar nach und 3 h nach der mechanischen Kraft unter Verwendung eines Elionix ERA-8900FE Feldemissions Elektronenstrahl 3D Oberflächenrauigkeit Analysator (4Channel 3-dimensionale Rasterelektronenmikroskop ( 4ch-3D-SEM, Elionix Co., Ltd., Tokyo, Japan) bei einer Beschleunigungsspannung von 15 kV. SEM für Beobachtungen wurden die Zellen zunächst mit 2% Glutaraldehyd fixiert für 1 h bei 4 ° C. Die Zellen wurden dann dehydratisiert in einer abgestuften Reihe von Ethanol, getrocknet Tetramethylsilan (Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland) und anschließend mit Au-Pd (Bio-Rad, Tokyo, Japan). Die Höhe der Zellen wurde als einzeilige Schnittmess Sputtern beschichtet System auf der Abbildung Zähler Linie Bild J-Analyse-Software (NIH, Bethesda, MD, USA).
Experimentelles Design
Experiment 1
