Стволовые клетки, располагающиеся в тканях взрослых обозначаются как adult stem cells (ASCs). ASCs не дифференцированы и играют важные роли в поддержании целостности ткани in vivo посредством как обычного обновления ткани, так и патологической регенерации ткани [1]. Благодаря терапевтическому потенциалу ASCs, исследователи пытаются выделить и охарактеризовать их из разных источников, включая зубную ткань (напр., зубной фолликул и зубную пульпу). Зубные стволовые клетки,как было установлено,являются опимальным альтернативеным источником стволовых клеток при реконструктивном лечении зубов и регенерации черепно-лицевых дефектов [2] и исследования показали, что dental follicle stem cells (DFSCs) обладают свойствами, типичными для ASC самообновлением, формированием колоний и мульти-клональной дифференцировкой [3, 4], указывая тем самым, что они могут быть пригодны для тканевых преобразований (engineering) и регенеративной медицины.
Считается, что большинство ASCs, располагающихся в тканях, обладают медленно текущими делениями или находятся в молчащем состоянии при нормальных физиологических условиях [5, 6]. Это свойство молчания является одним из механизмов само-защиты ASCs от зллокачественной трансформации и предупреждения от истощения пула стволовых клеток [5, 7]. Однако это состояние молчания может быть разбужено c помощью определенных факторов, таких как сигналы от поврежденных тканей, высвобождаемых поврежденными клетками [8, 9]. Будучи активированы, ASCs могут быть рекрутированы в удаленные места повреждений, чтобы репарировать илирегенерироватьповрежденнуюткань.
Помимо медленных делений, дальнейшим механизмом самозащиты является то, что стволовые клетки обладают более высокой устойчивостью к стрессам, чем дифференцированные клетки [10]. Недавние исследования в нашей лаб. выявили, что DFSCs экспрессируют высокие уровни определенных хитшоковых белков (HSPs) по сравнению с их не стволловыми аналогами [11]. Хорошщо известно, что HSPs могут защищать клетки от стрессовых повреждений, поэтому высокий уровень экспрессии эти х белков д. позволять DFSCs выдерживать такие стрессовые условия. Было показано, что DFSCs, по-видимому, пролиферируют быстрее, чем их не стволовые аналоги в условиях теплового стресса, указывая тем самым, что тепловой стресс может служить сигналом к активанийй стволовых клеток из их покоящегося состояния [11]. Полэтому мы предположили, что толерантность к стрессам стволвых клеток и не стволовых клеток необходимо исследовать, чтобы разработать культуральные условия для очистки и пролиферации стволовых клеток.
Учитывая приведенные выше основные сведения, целью нашего исследования получить ответы на следующие вопросы: (i) какова оптимальная температура для культивирования DFSC? (ii) может ли тепловой стресс служить сигналом активации и стимуляции пролиферации и дифференцировки этих клеток? (iii) могут ли генны, связанные со стволовыми клетками затрагиваться тепловым стрессом во время пролиферации и дифференцировки? Ответы на эти вопросы д. помочь понять биологию ствловых клеток и разработатьметоды для их пролиферации и дифференцировки. Hypekmnfns этого исследования также имеют важное значение для использования DFSCs, также как и др. ASCs.
DFSCs получали от первых моляров крыс, культивируемых при 37 (контроль), 38, 39, 40 и 41 оC. Пролиферацию клеток оценивали по методу Alamar blue reduction и средним количествам жизнеспособных диссоциированных клеток. Остеогенная дифференцировка оценивалась после 7 или 14 дней остеогенной индукции. Экспрессия отобранных маркерных генов также оценивалась во время пролиферации и дифференцировки этих клеток.
Повышенная пролиферация клеток наблюдалась при температурах, вызывающих тепловой шок 38, 39 и 40 оC. DFSCs обнаруживали максимальный остеогенез, если культиивровались при 39 и 40 оC. Более того, некоторые стволовые клетки и с остеогенезом ассоциированные маркеры обнаруживали повышенную экспрессию в условиях теплового шока.
Рисунки и табл. в оригинале статьи
Итак, при определннных условиях теплового шока, DFSCs усиливали свою пролиферацию, остеогенную дифференцировку и экспрессию некоторых маркерных генов. Т.о., скорее всего, что повышенная температура может служить в качестве фактора, активирующего взрослые стволовые клетки. .
