Выделение и характеристика мультипотентных стволовых клеток периодонтальной связки человека

Введение: Считается, что восстановление периодонтальной связки (ПС) обеспечивается мезенхимальными клетками-предшественниками, способными дифференцироваться в фибробласты, остеобласты и цементобласты. Однако полная характеристика популяций стволовых клеток периодонтальной связки (PDLSC) до сих пор не проведена.

Цель: Выделить и охарактеризовать PDLSC, а также оценить их способность дифференцироваться в костную, хрящевую и жировую ткани.

Методы: Клетки периодонтальной связки человека окрашивали на STRO-1, сортировали методом проточной цитометрии с активацией флуоресценции (FACS) и размножали в культуре. Стволовые клетки костного мозга человека (BMSC) служили положительным контролем. PDLSC и BMSC культивировали в стандартных условиях, способствующих остеогенной, хондрогенной и адипогенной дифференцировке. Остеогенную дифференцировку оценивали с помощью окрашивания ализариновым красным S и определения экспрессии щелочной фосфатазы (ALP) и костного сиалопротеина (BSP). Адипогенную дифференцировку оценивали с помощью окрашивания Oil Red O и определения экспрессии раннего маркера адипогенной дифференцировки PPARγ2 и позднего маркера LPL. Хондрогенную дифференцировку оценивали по экспрессии коллагена II типа и окрашиванию толуидиновым синим.

Результаты: Около 27% клеток ткани периодонтальной связки человека были STRO-1-положительными, из них 3% характеризовались высокой экспрессией STRO-1. В остеогенных культурах ALP выявлялась на 7-е сутки у BMSC и на 14-е сутки у PDLSC. Экспрессия BSP определялась на 7-е сутки; окрашивание было более интенсивным в культурах PDLSC. В адипогенных культурах обе популяции клеток демонстрировали положительное окрашивание Oil Red O на 25-е сутки, а также экспрессию PPARγ2 и LPL. На 21-е сутки в обеих индуцированных хондрогенных культурах — BMSC и PDLSC — выявлялась экспрессия коллагена II типа и гликозаминогликанов.

Выводы: Периодонтальная связка содержит стволовые клетки, способные дифференцироваться в остеобласты, хондроциты и адипоциты; их потенциал сопоставим с ранее охарактеризованными BMSC. Эту популяцию стволовых клеток периодонтальной связки взрослых людей можно использовать в перспективе для терапевтических процедур, направленных на регенерацию периодонтальной связки.