Блог

Aug 09, 2023

Остеогенная индукция производными азиатской кислоты в стволовых клетках периодонтальной связки человека

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 14102 (2023) Цитировать эту статью 82 Доступы 1 Altmetric Metrics подробно описывает азиатскую кислоту (АК) и азиатикозиды, пентациклические тритерпеноидные соединения, полученные из

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 14102 (2023) Цитировать эту статью

82 доступа

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Азиатовая кислота (АК) и азиатикозид, пентациклические тритерпеноидные соединения, полученные из центеллы азиатской, известны своим биологическим действием, способствующим синтезу коллагена I типа и индуцированию остеогенеза стволовых клеток. Однако их применение в регенеративной медицине ограничено из-за их низкой эффективности и плохой растворимости в воде. Целью данной работы было оценить остеогенную индукционную активность производных АК в стволовых клетках периодонтальной связки человека (hPDLSC) in vitro. Синтезировано четыре соединения: 501, 502, 503 и 506. В качестве контроля использовали АК. Соединение 502 продемонстрировало низкую растворимость в воде, тогда как соединение 506 показало самую высокую. Анализ цитотоксичности показал, что 503 вызывает значительное ухудшение жизнеспособности клеток, тогда как другие производные не оказывают вредного воздействия на hPDLSC. Производное диметиламинопропиламина АК, соединение 506, продемонстрировало относительно высокую эффективность в индукции остеогенной дифференцировки. Повышенная экспрессия мРНК генов, связанных с остеогеном, BMP2, WNT3A, ALP, OSX и IBSP, наблюдалась у 506. Кроме того, экспрессия белка BMP-2 усиливалась с увеличением дозы 506, и эффект был выражен, когда передача сигнала Erk молекула была ингибирована. Производное 506 было предложено для стимулирования остеогенной дифференцировки в hPDLSCs путем активации BMP2 через сигнальный путь Erk. Молекула 506 показала многообещающие результаты в регенерации костной ткани.

Заболевания пародонта – это воспалительное заболевание, которое приводит к потере десны, периодонтальной связки и альвеолярной кости1,2,3. Регенерация периодонтальной связки является одной из стратегий лечения заболеваний пародонта, которая продолжает привлекать внимание4.

Стволовые клетки периодонтальной связки человека (hPDLSC), которые находятся в периодонтальной связке (т.е. соединительной ткани, соединяющей альвеолярную кость и цемент), продолжают оставаться в центре внимания клеточной терапии и тканевой инженерии пародонта. Эти клетки обладают свойством стволовости, которые можно дифференцировать в несколько линий, включая остеогенные, адипогенные, хондрогенные, нейрогенные и панкреатоподобные клеточные линии5,6,7,8,9,10,11,12. Их роль в поддержании тканевого гомеостаза и регенерации поврежденных тканей хорошо известна13,14,15. В тканевой инженерии или исследованиях пародонта hPDLSCs считаются кандидатным источником клеток16,17, поскольку они наследуют характеристики периодонтальной связки. В этом отношении hPDLSCs способствуют регенерации сухожилий в модели подкожной имплантации лучше, чем стволовые клетки десны и мезенхимальные стволовые клетки, полученные из костного мозга18. Кроме того, hPDLSCs демонстрируют высокий уровень активности в остеогенезе19. Дифференцировка hPDLSC в сторону остеогенной линии может контролироваться различными факторами, включая биомолекулы и механическую стимуляцию5,20.

Центелла азиатская, растение семейства зонтичных, широко используется в традиционной медицине. Биологически активные молекулы, выделенные из этого растения, включают терпеноиды, флавоноиды, витамин С и витамин А21. Известно, что экстракты центеллы представляют собой пентациклические тритерпеноидные молекулы, а именно азиатиновую кислоту (АК) и азиатикозид22. АК и азиатикозид обладают многими фармакологическими свойствами, такими как противовоспалительные, противомикробные, антиоксидантные, противодиабетические и ранозаживляющие свойства23,24,25,26,27. Предыдущие исследования показали, что экстракты центеллы играют роль в инженерии костной ткани, индуцируя синтез коллагена in vitro и in vivo24,28,29. Азиатикозид может способствовать синтезу коллагена типа I и индуцировать остеогенную дифференцировку в стромальных клетках периодонтальной связки человека30. Гидролитическое расщепление азиатикозида до АК после интернализации клетки было предложено из-за его биологических свойств30,31,32,33. Более того, процесс остеокластогенеза можно ингибировать in vitro с помощью лечения AA34. Объединив эти данные, можно сделать вывод, что АК может быть полезен для регенерации тканей пародонта и остеогенной дифференцировки.