ヒト歯髄幹細胞の増殖、生存率、分化に及ぼすビタミンDとEの効果.インビトロ研究

Effect of Vitamins D and E on the Proliferation, Viability, and Differentiation of Human Dental Pulp Stem Cells: An In Vitro Study.

• Lina M Escobar
• Zita Bendahan
• Andrea Bayona
• Jaime E Castellanos
• María-Clara González

抄録

序論:

本研究の目的は、ヒト歯髄幹細胞（hDPSCs）の増殖、形態変化、分化に及ぼすビタミンDとEの影響を調べることであった。

Introduction: The aim of the present study was to determine the effects of vitamins D and E on the proliferation, morphology, and differentiation of human dental pulp stem cells (hDPSCs).

方法:

このin vitro実験では、hDPSCを単離し、特徴付けし、異なる用量と処理期間を利用して、ビタミンDとEを個別に、または組み合わせて処理した。形態変化および細胞増殖の変化を、それぞれ光顕微鏡およびレザズリンアッセイを用いて評価した。骨芽細胞の分化は、アリザリンレッドS染色およびリアルタイムRT-PCRを用いたRUNX2、OsterixおよびOsteocalcin遺伝子の発現で評価した。

Methods: In this in vitro experimental study, hDPSCs were isolated, characterized, and treated with vitamins D and E, individually and in combination, utilizing different doses and treatment periods. Changes in morphology and cell proliferation were evaluated using light microscopy and the resazurin assay, respectively. Osteoblast differentiation was evaluated with alizarin red S staining and expression of RUNX2, Osterix, and Osteocalcin genes using real-time RT-PCR.

結果:

未処理細胞と比較して、ビタミンD（49％）、ビタミンE（35％）、およびビタミンD+E（61％）で処理すると、144時間後に細胞数が有意に減少した。個々のビタミンで処理した細胞培養物と比較して、ビタミンD+Eで処理した細胞は、細胞のコンフルエンスが減少し、より広範で平坦な細胞質を有し、処理の7日後に有意に多数の石灰化結節の形成を開始した。14 日後、ビタミン D、E、および D+E による治療は、RUNX2、Osterix、およびオステオカルシン遺伝子の転写を増加させた。

Results: Compared with untreated cells, the number of cells significantly reduced following treatment with vitamin D (49%), vitamin E (35%), and vitamins D + E (61%) after 144 h. Compared with cell cultures treated with individual vitamins, cells treated with vitamins D + E demonstrated decreased cell confluence, with more extensive and flatter cytoplasm that initiated the formation of a significantly large number of calcified nodules after 7 days of treatment. After 14 days, treatment with vitamins D, E, and D + E increased the transcription of RUNX2, Osterix, and Osteocalcin genes.

結論:

ビタミンDとEはhDPSCsの骨芽細胞分化を誘導し、その結果、細胞増殖、形態変化、石灰化結節の形成が減少し、分化遺伝子の発現が増加した。また、ビタミンD+Eとの同時投与により、骨芽細胞系への分化が相乗的に誘導されることが示された。

Conclusions: Vitamins D and E induced osteoblastic differentiation of hDPSCs, as evidenced by the decrease in cell proliferation, morphological changes, and the formation of calcified nodules, increasing the expression of differentiation genes. Concurrent treatment with vitamins D + E induces a synergistic effect in differentiation toward an osteoblastic lineage.

Copyright © 2020 Lina M. Escobar et al.