Дифференцировка стволовых клеток зуба может быть обусловлена микросредой
Анализ клеток пульпы и пародонта показал, что вариация в поведении стволовых клеток зуба связана с условиями в тканях, а не с внутренними генетическими различиями, следует из исследования, опубликованного в iScience.
Исследователи из Цюрихского университета и Швейцарской высшей технической школы Цюриха использовали секвенирование одноклеточной РНК для изучения клеток, присутствующих в пульпе зуба и в пародонте. Сравнивая паттерны активностей генов, исследователи смогли идентифицировать разные типы клеток каждой из тканей.
Исследование показало, что пульпа зуба в основном состоит из фибробластов, клеток, которые часто встречаются в соединительной ткани. В пародонте оказалось больше эпителиальных клеток, из которых, например, состоит кожа человека. Эти клетки не вели себя одинаково в двух тканях, производя разные наборы молекул, которые могут контролировать поведение стволовых клеток.
Стволовые клетки — предмет пристального внимания ученых, заинтересованных в их способности восстанавливать утраченные или поврежденные ткани. Они находятся во многих частях человеческого тела, в том числе и в зубах. Поведение стволовых клеток зависит от молекулярных сигналов других клеток и от физических нагрузок. Понимая факторы, контролирующие регенерацию тканей стволовыми клетками, ученые надеются создать новые методы лечения.
Исследователи сгруппировали популяции стволовых клеток в группы в зависимости от активности их генов. Оказалось, что стволовые клетки пульпы зуба и стволовые клетки пародонта экспрессируют одни и те же маркеры.
Клетки фибробластов пародонта показали увеличение активности генов, связанных с выработкой и обменом коллагена. Авторы статьи считают, что эти клеточные и молекулярные сигнатуры отражают «непрерывную и динамическую реконструкцию» ткани из-за поглощения ударов, связанных с жеванием.
«Мы думаем, что их различное поведение, возможно, вызвано их отличительной микросредой», — считает Пьерфранческо Пагелла, доктор философии из Института биологии полости рта при Цюрихском университете. Сами клетки оказались поразительно похожими. Это говорит о том, что вариации в поведении стволовых клеток связаны с условиями в тканях, а не с внутренними генетическими различиями.
Это открытие может оказать существенное влияние на исследование регенеративных возможностей стволовых клеток. Однако эту теорию следует подтвердить в дальнейших экспериментах: «Исследование обеспечивает беспрецедентное понимание состава двух тканей, которые подвержены специфическим для зубов и бактериально-связанным патологиям, таким как кариес и пародонтит», — сказал Пагелла.
Предыдущее исследование с использованием секвенирования одноклеточной РНК касалось зубов мышей. В нем мышиные зубы сравнивали с пульпой человеческого зуба. Это же исследование — первое, в котором сравниваются популяции клеток пульпы и пародонта человеческого зуба.
Клетки были взяты из пяти зубов мудрости, удаленных дантистами в Цюрихе. Авторы признали в статье, что изоляция клеток от зубов, возможно, привела к изменчивости между образцами и что некоторые клетки, возможно, не выжили в процессе. Исследование также было сосредоточено только на здоровых зубах.
