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.2019年7月3日;14(7):e0219181。
doi:10.1371/journal.pone.0219181。 2019年eCollection。

牙周细菌上清液对人牙周膜干细胞分化、迁移和炎性细胞因子表达的影响

附属公司

牙周细菌上清液对人牙周膜干细胞分化、迁移和炎性细胞因子表达的影响

莉莎·拉门佐尼等。 公共科学图书馆一号. .

摘要

牙周膜干细胞(PDLSC)在牙周组织稳态/更新中发挥着重要作用,可以应用于基于细胞的牙周再生治疗。不同牙周细菌分泌的细菌上清液可诱导产生细胞因子,从而导致局部牙周组织破坏。然而,关于全细菌毒素对PDLSC生物学行为的影响知之甚少。因此,本研究研究了接触龈下菌斑中细菌种类的内毒素是否会影响增殖、迁移、炎症细胞因子表达和转录谱。PDLSC与以下细菌上清液培养:变形链球菌、安哥拉链球菌、中间链球菌、有核链球菌、牙龈链球菌和牙周链球菌。这些上清液按1:1000、1:500、1:300和1:50的稀释比例制备。使用定量RT-PCR,当暴露于中间假单胞菌、核菌、牙龈假单胞杆菌和牙菌病杆菌时,所选炎症细胞因子(IL-6、IL-8和IL-1β)和细胞表面受体(TLR2、TLR4)的基因表达上调约2.0-3.0倍。然而,上清液不影响PDLSC的增殖(MTT)和迁移(伤口划痕试验)。与对照组相比,下一代RNA测序通过刺激软骨生成、脂肪生成和抑制牙龈卟啉菌上清液治疗下的骨生成,证实了PDLSC的改良谱系承诺。综上所述,本研究显示干细胞对不同牙周细菌上清液的免疫调节反应,并表明干细胞转录能力、迁移/增殖和成骨能力可能因这些病原体的存在而不同。这些结果对干细胞在牙周组织再生和炎症发生中的作用提出了质疑。

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数字

图1
图1。细菌上清液修饰了PDLSC中免疫相关分子的表达。
RT-PCR分析测定的基因表达水平显示IL-1β(A)白介素-8(B) ,白介素-6(C) ,TLR2级(D) 和TLR4级(E) 在PDLSC中。显示了至少三个独立实验的代表性斑点。与未经治疗的阴性对照组(对照组,开放柱)相比,统计学上的显著差异表现为倍数变化*p<0.05。平均值±标准偏差。
图2
图2。P(P).牙龈上清液损害PDLSC的成骨潜能。
(A) 用ELISA法检测PDLSCs经处理后IL-1β、IL-6和IL-8的产生P(P).牙龈(P(P)..)上清液稀释液(1:500和1:50)或未经处理的细胞同时作为对照24小时。IL-1β、IL-6和IL-8以pg/ml表示(±标准偏差)。(B) 蛋白质印迹分析显示TLR2、TLR4和GAPDH的蛋白表达作为内部对照。(C) 在含有P(P).牙龈然后提取上清液稀释液(1:500和1:50)和茜素红,并在405nm处测量光吸收*第页 < 0.05,通过非配对双尾t检验确定。来自三个生物学独立复制的数据。
图3
图3。PDLSC暴露于P(P).牙龈T型.牙菌病.
上清液处理(未处理,1:1000、1:500、1:300和1:50)后,与未处理对照组(开放柱)相比,PLDSC活性和增殖百分比在整个时间段(24小时、48小时和72小时)内没有改变。ns:无显著性。数据显示为来自一个代表性实验的3个样品(每个样品3口井)的平均值±S.D。
图4
图4。PDLSC迁移随着上清液的增加而增加P(P).牙龈T型.牙菌病通过划痕伤口愈合试验。
3个独立实验显示了代表性图像,浅灰色区域定义了缺少细胞的区域(比例尺120μm)。使用ImageJ软件分析图像以计算伤口面积。数据表示为相对于相应0 h时间点的伤口闭合百分比的平均值,并表示每个时间点的平均闭合百分比±SEM(n=3):*与时间匹配治疗对照组相比,p<0.01。
图5
图5。转录组分析阐明PDLSC对细菌上清液诱导的生物活性的反应。
(A) 标记细菌上清液处理组(1:500和1:50稀释液)和未处理组(Ctrl)。热图显示RNAseq数据的显著基因图谱。所示为标准对数2刻度。(B) 对稀释1:50上清液处理组中显著变化的基因进行火山分析(红点表示上调基因,蓝点表示下调基因,折叠变化>2.0,p<0.05)。(C) 根据富集分数排序的差异调节基因中相关生物过程的显著GO项(p<0.05)。通过红色柱确定脂肪生成和软骨生成过程。富集度得分计算为−log10(P值),(D)RNAseq和qPCR基因表达的比较显示出相似的值。

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