Tsugumi Ueda, Tomoaki Iwayama, Kiwako Tomita, Shuji Matsumoto, Mizuho Iwashita, Phan Bhongsatiern, Hiromi Sakashita, Chiharu Fujihara, Masahide Takedachi & Shinya Murakami

Department of Periodontology, Osaka University Graduate School of Dentistry, Suita, Osaka, Japan

 

RÉSUMÉ

Le ligament parodontal (PDL) possède une population de souches/progéniteurs qui maintiennent l'homéostasie du tissu parodontal. Cependant, les facteurs de transcription qui régulent cette population n'ont pas encore été identifiés. Nous avons donc cherché à identifier une molécule liée à la différenciation ostéogénique des progéniteurs du PDL en utilisant une stratégie basée sur une seule cellule dans cette étude.

 

Nous avons d'abord conçu un nouveau protocole pour isoler les cellules PDL à partir de la surface de molaires murines adultes et avons établi 35 nouveaux clones dérivés d'une seule cellule à partir de l'explant PDL. Parmi ces clones, six clones à fort (clones forts, n = 3) et faible (clones faibles, n = 3) potentiel ostéogénique ont été sélectionnés. Malgré une nette différence dans le potentiel ostéogénique de ces clones, aucune différence significative n'a été observée dans leur morphologie cellulaire, l'expression des marqueurs des cellules progénitrices, l'activité de la phosphatase alcaline, le taux de prolifération et l'expression des gènes et des protéines liés à la différenciation. L'analyse RNA-seq de ces clones a révélé que la protéine de liaison Z-DNA-1 (Zbp1) était significativement exprimée dans les clones hautement ostéogéniques, ce qui indique que Zbp1 pourrait être un marqueur et un régulateur possible de la différenciation ostéogénique des cellules progénitrices PDL. 

 

Les cellules Zbp1-positives étaient distribuées de manière éparse dans le PDL. L'expression in vitro de Zbp1 dans les clones PDL est restée à un niveau élevé pendant la différenciation ostéogénique. L'élimination de Zbp1 par CRISPR/Cas9 dans les clones élevés a entraîné un retard dans la différenciation cellulaire. En revanche, la surexpression de Zbp1 dans les clones faibles a favorisé la différenciation cellulaire.

 

Ces résultats suggèrent que Zbp1 marque les progéniteurs PDL à fort potentiel ostéogénique et favorise leur différenciation ostéogénique. La clarification du mécanisme de différenciation des cellules PDL par Zbp1 et d'autres facteurs dans les études futures permettra de mieux comprendre l'homéostasie et la réparation des tissus parodontaux, ce qui pourrait conduire au développement de nouvelles mesures thérapeutiques.

 

Article publié 06.04.2021

Source : https://www.nature.com/articles/s41598-021-87016-1

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