Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/83898
Title: Gene expression profile of continuous and intermittent compressive stress treated human periodontal ligament cells
Other Titles: โปรไฟล์การแสดงออกของยีนในเซลล์เอ็นยึดปริทันต์มนุษย์ที่กระตุ้นด้วยแรงกดเชิงกลแบบต่อเนื่องและแรงกดเชิงกลแบบเป็นระยะ : รายงานการวิจัย
Authors: Thanaphum Osathanon
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Dentistry
Subjects: Periodontal ligament
Gene expression
เอ็นยึดปริทันต์
การแสดงออกของยีน
Issue Date: 2019
Publisher: Faculty of Dentistry Chulalongkorn University
Abstract: Mechanical force regulates periodontal ligament cell (PDL) behavior. However, different force types lead to distinct PDL responses. Here, we report that pretreatment with an intermittent compressive force (ICF), but not a continuous compressive force (CCF), promoted human PDL (hPDL) osteogenic differentiation as determined by osteogenic marker gene expression and mineral deposition in vitro. ICF-induced osterix (OSX) expression was inhibited by cycloheximide and monensin. Although CCF and ICF significantly increased extracellular adenosine triphosphate (ATP) levels, pretreatment with exogenous ATP did not affect hPDL osteogenic differentiation. Gene expression profiling of hPDLs subjected to CCF or ICF revealed that extracellular matrix (ECM)-receptor interaction, focal adhesion, and transforming growth factor beta (TGF- β) signaling pathway genes were commonly upregulated, while calcium signaling pathway genes were downregulated in both CCF- and ICF-treated hPDLs. The TGFB1 mRNA level was significantly increased, while those of TGFB2 and TGFB3 were decreased by ICF treatment. In contrast, CCF did not modify TGFB1 expression. Inhibiting TGF- β receptor type I or adding a TGF- β1 neutralizing antibody attenuated the ICF-induced OSX expression. Exogenous TGF- β1 pretreatment promoted hPDL osteogenic marker gene expression and mineral deposition. Additionally, pretreatment with ICF in the presence of TGF- β receptor type I inhibitor attenuated the ICF-induced mineralization. In conclusion, this study reveals the effects of ICF on osteogenic differentiation in hPDLs and implicates TGF- β signaling as one of its regulatory mechanism.
Other Abstract: แรงเชิงกลมีบทบาทต่อพฤติกรรมของเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ แรงแต่ละชนิดนำไปสู่การตอบสนองของเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ที่แตกต่างกันไป ในบทความนี้รายงานว่าการให้แรแบบไม่ต่อเนื่องกับเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ของมนุษย์ก่อนการเลี้ยงเซลล์ต่อในอาหารที่กระตุ้นการแปรสภาพไปเป็นเซลล์สร้างกระดูก กระตุ้นให้เกิดการแปรสภาพไปเป็นเซลล์สร้างกระดูกโดยดูจากการเพิ่มการแสดงออกของยีนส์ของตัวบ่งชี้ในกระบวนการสร้างกระดูก และการเพิ่มการตกตะกอนแคลเซียมในหลอดทดลอง ในขณะที่การให้แรงแบบต่อเนื่องไม่มีผล การเพิ่มการแสดงออกของออสเทิรกซ์โดยแรงกดแบบไม่ต่อเนื่องนี้ถูกยับยั้งโดยสารไซโคลเฮกซิมาย์ด์และโมเนนชิน แม้ว่าแรงกดทั้งสองชนิดจะเพิ่มระดับของเอทีพี แต่เมื่อกระตุ้นเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ของมนุษย์ด้วยเอทีพีที่ใส่เข้าไปก่อนการเลี้ยงเซลล์ต่อในอาหารที่กระตุ้นการแปรสภาพไปเป็นเซลล์สร้างกระดูก กลับไม่มีผลต่อการสร้างกระดูกของเซลล์ รูปแบบกาแสดงออกของยีนส์ในการตอบสนองต่อแรงกดทั้งแบบต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่องของเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ของมนุษย์แสดงการเพิ่มขึ้นของวิถีสัญญาณเอกซ์ตราเซลลูลาร์เมตริกซ์รีเซ็บเตอร์อินเตอร์แอคชั่น โพคอลแอดฮีชั่นและทีจีเอฟเบตา และการลดลงของวิถีสัญญาณแคลเซียม นอกจากนี้ยังพบว่าการให้แรงแบบไม่ต่อเนื่องกับเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ของมนุษย์เพิ่มการแสดงออกของยีนส์ทีจีเอฟเบตา 1 แต่ลดทีจีเอฟเบตา 2 และ 3 ส่วนการให้แรงกดแบบต่อเนื่องไม่มีผลกับการแสดงออกของทีจีเอฟเบตา เมื่อใส่สายยับยั้งการทำงานของตัวรับสัญญาณทีจีเอฟเบตา 1 หรือแอนติบอดี้ต่อทีจีเอฟเบตา 1 ในสภาวะที่ให้แรงแบบไม่ต่อเนื่อง ส่งผลให้กดการเพิ่มขึ้นของออสเทริกซ์โดยแรงกดแบบไม่ต่อเนื่อง และสารยับยั้งการทำงานของตัวรับสัญญาณทีจีเอฟเบตา 1 ยังกดการเพิ่มขึ้นของการตกตะกอนแคลเซียมได้อีกด้วย การให้โปรตีนทีจีเอฟเบตา 1 จากภายนอกกับเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ของมนุษย์กระตุ้นให้เกิดการสร้างกระดูกเช่นเดียวกับการให้แรงแบบไม่ต่อเนื่อง ทั้งหมดนี้สรุปได้ว่าแรงกดแบบไม่ต่อเนื่องกระตุ้นการสร้างกระดูกในห้องทดลองในเซลล์เอ็นยึดปริทันต์ของมนุษย์โดยมีวิถีสัญญาณทีจีเอฟเบตาเป็นหนึ่งในกลไกที่ทำให้เกิดการสร้างกระดูกนี้
URI: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/83898
Type: Technical Report
Appears in Collections:Dent - Research Reports

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Thanaphum_Os_Res_2562.pdfรายงานการวิจัยฉบับเต็ม (Fulltext)118.44 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.