机械力诱导在牙周带干细胞中由菌介导的无氧氧化
Zijie Zhang1, Shuyue Cui1, Yajing Fu1
1Department of Orthodontics, School and Hospital of Stomatology, Cheeloo College of Medicine, Shandong University & Shandong Key Laboratory of Oral Tissue Regeneration & Shandong Engineering Laboratory for Dental Materials and Oral Tissue Regeneration & Shandong Provincial Clinical Research Center for Oral Diseases, Shandong University Cheeloo College of Medicine, No.44-1 Wenhua Road West, Jinan, 250012, Shandong, China.
Cellular & molecular biology letters
|July 21, 2023
概括
机械力将牙周带干细胞 (PDLSCs) 转向无氧氧化,通过影响线粒体动力学和线粒细胞衰变. 这种代谢变化是可逆的,为干细胞行为和牙周再生提供了洞察力.
科学领域:
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 细胞代谢的细胞代谢.
- 生物材料科学是生物材料的科学.
背景情况:
- 细胞代谢,特别是葡萄糖氧化,影响干细胞的命运.
- 机械力极大地调节干细胞代谢途径.
- 牙周带干细胞 (PDLSCs) 将机械线索转化为生物信号,用于膜骨再生,但它们的机械诱导的代谢变化仍然不清楚.
研究的目的:
- 研究机械刺激对PDLSCs氧化特性的影响.
- 阐明PDLSC中机械力诱导的代谢变化的潜在机制.
- 探索线粒体动力学和线粒体在这个过程中的作用.
主要方法:
- 评估乳酸脱酶 (LDH) 和COX4表达通过qRT-PCR,西斑和免疫光.
- 量化乳酸和活性氧物种 (ROS) 的水平.
- 使用TMRM染色和传输电子显微镜评估线粒体状态.
- 研究了线粒体分裂和与线粒体分裂相关的蛋白质 (DRP1,MFF,PINK1,PARKIN).
- 利用环素A (CsA) 证实线粒调节,并通过停止机械刺激进行救援实验.
主要成果:
- 机械力增加了LDH,并降低了PDLSCs中的COX4表达.
- 伸展导致ROS产量减少,乳酸显著增加.
- 线粒体功能受损,由线粒体膜潜力 (MMP) 降低和线粒体裂变增加所证明.
- 机械力诱导了帕金依赖性线粒,在刺激被移除后可以逆转.
结论:
- 机械刺激通过改变线粒体动力学,特别是线粒体衰变来诱导PDLSCs中的无氧氧化偏好.
- 这些发现突出了机械线索和干细胞氧化特征之间的联系.
- 该研究为干细胞维护和牙周组织再生的机械指导提供了分子基础.
