Посещений:
СТВОЛОВЫЕ И СТРОМАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ ПУЛЬПЫ ЗУБА

Болезнь Гентингтона

Characterization of dental pulp stem/stromal cells of Huntington monkey tooth germs
Brooke R Snyder, Pei-Hsun Cheng, Jinjing Yang, Shang-Hsun Yang, Anderson HC Huang and Anthony WS Chan
BMC Cell Biology 2011, 12:39 doi:10.1186/1471-2121-12-39

Dental pulp stem/stromal cells (DPSCs) are categorized as adult stem cells (ASCs) that retain multipotent differentiation capabilities. DPSCs can be isolated from individuals at any age and are considered to be true personal stem cells, making DPSCs one of the potential options for stem cell therapy. However, the properties of DPSCs from individuals with an inherited genetic disorder, such as Huntington's disease (HD), have not been fully investigated.
To examine if mutant huntingtin (htt) protein impacts DPSC properties, we have established DPSCs from tooth germ of transgenic monkeys that expressed both mutant htt and green fluorescent protein (GFP) genes (rHD/G-DPSCs), and from a monkey that expressed only the GFP gene (rG-DPSCs), which served as a control. Although mutant htt and oligomeric htt aggregates were overtly present in rHD/G-DPSCs, all rHD/G-DPSCs and rG-DPSCs shared similar characteristics, including self-renewal, multipotent differentiation capabilities, expression of stemness and differentiation markers, and cell surface antigen profile.
Our results suggest that DPSCs from Huntington monkeys retain ASC properties. Thus DPSCs derived from individuals with genetic disorders such as HD could be a potential source of personal stem cells for therapeutic purposes.


Рисунки к статье
 | 

DPSCs являются ASCs и впервые были описаны в 2000 [1]. DPSCs обладают сходными характеристиками с происходящими из костного мозга мезенхимными стволовыми/стромальными клетками (BMSCs) [1-4]. DPSCs были дифференцированы в нервные клетки при ведении нейрогенными факторами [5-10]. Кроме того, DPSCs могут также быть терапевтическими клетками, поддерживающими трофику [4,11] или рекрутирующими эндогенные клетки для репарации [4,12].
Большинство исследований использует ASCs, происходящие от здровых донроров и исследования с использованием DPSCs в целом довольнро ограничены. Благодаря преимуществам использования своих собственных клеток для терапии [13,14], плюс их потенциальное использование в ЦНС [4-9,15,16], мы заинтересовались характеристиками DPSCs, происходящих от индивидов с HD и установили, что HD-DPSCs сохраняют сравнимые свойства стволовых клеток с теми, что происходят от здоровых индивидов.
HD доминантное генетическое нарушение, вызываемое мутацией, вызывающей экспансию polyglutamine (CAG) повторов в экзонре 1 гена IT15 , кодирующего htt. Длина CAG повторов свыше 39 приводит к патологической HD. Установлена отрицательная корреляция между длиной повторов и возрастом начала [17] и продолжительностью жизни [18]. Характерной особенностью HD является нейродегенерация, преимущественно в полосатом теле и коре [19]. Многие HD пациенты страдают от гниения зубов; однако такое разрушение обусловлено лекарственными препаратами и отсутствием моторного навыка для осуществления процедуры по поддержанию зубов [20,21]. Здесь мы использовали трансгенных HD обезьян [22] в качестве модели для изучения эффекта мутантного htt на свойства DPSCs.

Discussion


Последние успехи в терапевтическом использовании ASC направили наш интерес на оценку собственных DPSCs у пациентов, как альтернативного источника для клеточной терапии. Хотя недавние исследования продемонстрировали дифференциацию потенциала DPSCs в направлении нейрального клона [5,6], тщательная характеристика таких биологических функций in vivo поможет в дальнейшем оценить терапевтический потенциал производных из DPSC нервных клеток. Поскольку терапевтическое использование DPSCs в клеточной заместительной терапии находится на предварительной стадии, продолжение разработки протокола дифференцировки и оценки in vivo являются важными ступенями. В отличие от клеточного замещения эндогенные стволовые клетки, как ожидается, будут делиться и дифференцироваться под влиянием трансплантированных DPSC и микроусловий [4,5,12].
Функция DPSCs не была достаточно исследована и её значение для будущего использования происходящих из DPSCs от индивидов разных возрастов. Хотя мы полагаем, что биологические функции DPSCs не должны существенно нарушаться с возрастом, эффективность образования дериватов из DPSCs может варьировать из-за количества стволовых клеток, существующих в пульпе зубов. Поскольку настоящее исследование имело целью определить, могут ли DPSCs с наследственным генетическим дефектом сохранять свойства ASC, нашей последующей целью является определение, могут ли DPSCs, происходящие от живых HD обезьян или пациентов, быть использованы для получения типов нервных клеток для заместительной терапии. Более того, генетическая коррекция HD-DPSCs может быть предусмотрена перед трансплантацией клеток, поскольку HD-DPSCs не обладают длительной продолжительностью жизни и могут не действовать тем же самым способом, как и DPSCs, происходящие от нормальных животных.
Способность к мультипотентный дифференцировке оценивалась in vitro по дифференцировке в остеогенный, адипогенный и хондрогенный клоны. Дифференцировка в эти три клона рассматривается как одна из базовых потребностей для BMSCs, при которой широко используются ASCs [24]. Все rHD/G-DPSCs дифференцировавшиеся в остеоогенный, адипогенный и хондрогенный клоны, которые были сравнимы с таковыми rG-DPSCs (Figure 1) [2-4,27,28]. Недавнее исследование подтвердило, что DPSCs также способны дифференцироваться в нейроны [5,6,8,29]. Хотя современный пример ASC терапии прежде всего базируется на самонаводящуюся природу ASCs [12,30,31] и их способность вызывать локальную реакцию репарации [4,12,30,32], их способность дифференцироваться во множественные клеточные типы, включая и нейроны, может иметь терапевтическое значение. Поскольку все протестированные клеточные линии были способны дифференцироваться в три разных клона, количественные исследования по специфическим клональным маркерам подтвердили изменчивость способности к дифференцировке среди DPSC клеточных линий. Следовательно, будут ли DPSCs полученные от HD обезьян или нормальных резус обезьян давать предпочтительные клоны после дифференцировки пока неясно.

Conclusions


Our results suggested that DPSCs derived from HD monkeys retain ASC properties, thus one may consider that these cells also retain biofunctions comparable to those derived from healthy individuals [4]. This study supports the potential future therapeutic application of DPSCs from patients with genetic disorders such as HD. We demonstrated that DPSCs from HD monkeys are comparable in all aspects that define ASCs. Thus DPSCs derived from patients with inherited genetics diseases hold great promise as an alternative source for personal cell therapy.
Сайт создан в системе uCoz