ชื่องานวิจัย ภาษาไทย
สารยับยั้ง Rho kinase ชักนำเซลล์ต้นกําเนิดจากโพรงประสาทฟันของมนุษย์เจริญเป็นเซลล์ประสาท
Highlight:
Key findings Our findings indicate that Y-27632 was not cytotoxic to hDPSCs and 10 μM Y-27632 was the lowest concentration that induced the morphological changes of hDPSCs into neuronal cells with Cresyl violet-positive staining and significantly enhanced the fluorescence intensity of neurofilament and βIII-tubulin. The neuronal genes’ expression and intracellular calcium activity were upregulated after induction with Y-27632.
ที่มาและความสำคัญ
โรคทางระบบประสาทที่เกิดจากการสูญเสียเซลล์ประสาทได้กลายเป็นปัญหาด้านสาธารณสุขที่สำคัญ การรักษาในปัจจุบันช่วยลดอาการ อย่างไรก็ตาม ไม่มีวิธีรักษาโรคทางระบบประสาท ดังนั้นสเต็มเซลล์จึงเป็นทางเลือกในการรักษา โดยใช้เซลล์ต้น กําเนิดโพรงประสาทฟันของมนุษย์ (hDPSCs) เป็นแหล่งที่น่าสนใจสำหรับแนวทางแบบเซลล์เนื่องจากมีศักยภาพในการเกิดใหม่สูง ตัวยับยั้ง Rho kinase (ROCK) Y-27632 ส่งเสริมการสร้างความแตกต่างของเซลล์ประสาทของเซลล์ต้นกำเนิดหลายชนิด อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีรายงานผลการเหนี่ยวนำของเซลล์ประสาทต่อ hDPSC ดังนั้น จุดมุ่งหมายของการศึกษาของเราคือเพื่อตรวจสอบว่า Y-27632 สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดความแตกต่างของเซลล์ประสาทของ hDPSC ได้หรือไม่ การศึกษาครังนีจึงมีวัตถุประสงค์ในการชักนําเซลล์ต้นกําเนิดจากโพรงประสาทฟันให้ เปลียนไปเป็นเซลล์ประสาทด้วยการชักนําจากโรไคเนสอินฮิบิเตอร์ โดยได้ทําการคัดแยกเซลล์ต้น กําเนิดโพรงประสาทฟันจากฟันกรามซีทีสาม หลังจากนันทดสอบความเป็นเซลล์ต้นกําเนิด จากเนือเยือโพรงประสาทฟันด้วยวิธี flow cytometry และทดสอบการเปลียนแปลงของเซลล์ต้น กําเนิดโพรงประสาทฟันไปเป็นเซลล์ไขมัน เซลล์กระดูก และเซลล์ประสาท หลังจากนันได้ทําการ ทดสอบความเป็นพิษของโรไคเนสอินฮิบิเตอร์ต่อเซลล์ต้นกําเนิดโพรงประสาทฟันด้วยวิธี MTT assay แล้วทําการชักนําเซลล์ต้นกําเนิดโพรงประสาทฟันไปเป็นเซลล์ประสาทด้วยโรไคเนสอินฮิบิ เตอร์ด้วย immunocytochemistry และ ทําการทดสอบฟังก์ชันของเซลล์ประสาท(neuronal function) ของเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์โพรงประสาทฟันจากการชักนําด้วยโรไคเนสอินฮิบิเตอร์ ด้ วยวิธี intercellular calcium activity จากการศึกษาพบว่าเซลล์ต้นกําเนิดโพรงประสาทฟันจากฟันกรามซีทีสามมีคุณสมบัติ ความเป็นเซลล์ต้นกําเนิด และโรไคเนสอินฮิบิเตอร์ไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ต้นกําเนิดโพรง ประสาทฟัน และโรไคเนสอินฮิบิเตอร์สามารถชักนําให้เซลล์ต้นกําเนิดโพรงประสาทฟันพัฒนาไป เป็นเซลล์ประสาทได้โดยการแสดงออกของ NF และ βIII–tubulin ซึงเป็นตัวบ่งชีของเซลล์ประสาท (neuronal markers) และพบ intercellular calcium activity ในเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์โพรง ประสาทฟันจากการชักนําด้วยโรไคเนสอินฮิบิเตอร์ ซึงแสดงให้เห็นว่าโรไคเนสอินฮิบิเตอร์สามารถ ชักนําให้เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์โพรงประสาทฟันพัฒนาไปเป็นเซลล์ประสาทได้
Abstract
Aims
Neurological diseases due to neuron loss have become major public health problems. Current treatment reduces symptoms; however, there is no cure for neurological diseases. Therefore, stem cells may be an alternative therapy. Human dental pulp stem cells (hDPSCs) are an attractive source for cell-based approaches due to their high regenerative potential. The Rho kinase (ROCK) inhibitor Y-27632 promoted the neuronal differentiation of several stem cell types. However, its neuronal-inductive effect on hDPSCs has not been reported. Thus, the aim of our study was to investigate whether Y-27632 can induce the neuronal differentiation of hDPSCs.
Main methods
hDPSCs were isolated from human third molars using an enzymatic method and were subsequently characterized. Cytotoxicity was evaluated using an MTT assay. The optimal concentration to induce neural differentiation was assessed using 1–50 μM Y-27632 as evaluated by Cresyl violet and immunofluorescence staining of neurofilaments and βIII-tubulin, respectively. Ten μM Y-27632 was used for neuronal induction for 72 h, and differentiation was confirmed based on the expression of neurogenic markers (MAP2, Brn3a, and ChAT) and intracellular calcium activity.
Key findings
Our findings indicate that Y-27632 was not cytotoxic to hDPSCs and 10 μM Y-27632 was the lowest concentration that induced the morphological changes of hDPSCs into neuronal cells with Cresyl violet-positive staining and significantly enhanced the fluorescence intensity of neurofilament and βIII-tubulin. The neuronal genes’ expression and intracellular calcium activity were upregulated after induction with Y-27632.
Significance
At the optimal concentration and time, Rho kinase inhibitor induces hDPSC differentiation into neuronal cells.
KEYWORDS: Human dental pulp stem cells, Neuron, Stem cell differentiation, Rho kinase inhibitor, Neurogenic disorders
Citation: Srikawnawan W, Songsaad A, Gonmanee T, Thonabulsombat C, Phruksaniyom C, White KL, Ruangsawasdi N. Rho kinase inhibitor induced human dental pulp stem cells to differentiate into neurons. Life Sci. 2022 Jul 1;300:120566.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.lfs.2022.120566
RELATED SDGs:
3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING
ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.เจริญศรี ธนบุญสมบัติ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.เจริญศรี ธนบุญสมบัติ
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Wittawas Srikawnawan Ph.D Student
แหล่งทุนวิจัย: This research paper is supported by Specific League Funds from Mahidol University and Central Instrument Facilities (CIF), Faculty of Science, Mahidol University, Thailand.
ภาพถ่าย: Wittawas Srikawnawan, รองศาสตราจารย์ ดร.เจริญศรี ธนบุญสมบัติ
Tags: Human dental pulp stem cells, Neurogenic disorders, Neuron, Rho kinase inhibitor, Stem cell differentiation
