Кариес зубов, или разрушение зубов, является распространенным заболеванием полости рта, которое часто вызывает сильную боль и дискомфорт и может даже привести к потере зубов. В тяжелых и нелеченых случаях бактериальная инфекция в сочетании с иммунным ответом организма может вызвать резорбцию кости, или разрушение костной ткани в области корня зуба. Более того, традиционные методы лечения запущенного кариеса, такие как хирургическое вмешательство, могут привести к дефектам костной ткани, требующим сложных процедур костной пластики.
Опираясь на эти знания, инженерия костной ткани и регенерация зубных тканей привлекли внимание исследователей по всему миру. Недавние исследования показывают, что микроРНК (miRNA) — небольшие некодирующие последовательности рибонуклеиновой кислоты — играют ключевую роль в регенерации костной ткани. Однако основные механизмы и пути, регулируемые микроРНК, остаются неясными.
Для изучения внутренних процессов, участвующих в восстановлении зубной кости, группа исследователей под руководством доцента Нобуюки Кавашимы, аспиранта Цзиню Ю и профессора Такаши Окидзи из Высшей школы медицинских и стоматологических наук Института науки Токио (Science Tokyo), Япония, провела серию инновационных экспериментов с использованием стволовых клеток пульпы человека (hDPSC) и мышей. Их результаты были опубликованы в 23 томе, выпуск 189, журнала Translational Medicine 16 февраля 2025 года.
«hDPSC — это тип мезенхимальных стволовых клеток, которые способны дифференцироваться в одонтобласты или остеобласты, ключевые участники восстановления зубных тканей», — объясняет Кавашима. «В нашем исследовании мы сосредоточились на молекуле под названием miRNA-27a, которая, как мы обнаружили, оказывает противовоспалительное действие, подавляя путь NF-κB, но также может способствовать регенерации тканей путем активации сигналов Wnt и BMP. Переэкспрессируя miRNA-27a в hDPSC, мы исследовали, как это может направить эти клетки на формирование костной ткани».
Первоначально ученые использовали инструменты на основе биоинформатики для исследования эффектов переэкспрессии miRNA-27a в hDPSCs. Они определили белок dickkopf-related protein 3 (DKK3) и белок, содержащий домен склеростина 1 (SOSTDC1), как основные целевые гены, регулируемые miRNA-27a. Помимо DKK3 и SOSTDC1, другие отрицательные регуляторы сигнального пути семейства wingless-type integration site (Wnt), которые играют ключевую роль в формировании новой костной и зубной ткани, включая белок подавления оси 2 и аденоматозный полипоз coli, также были подавлены в hDPSCs с переэкспрессией miRNA-27a. Это говорит о том, что miRNA-27a помогает снять эти биологические тормоза, позволяя клеткам более эффективно активировать сигналы формирования кости.
Помимо стимуляции пути Wnt, было обнаружено, что miRNA-27a значительно влияет на одонто/остеобластную дифференцировку hDPSCs и активирует путь костного морфогенетического белка (BMP). Активация обоих путей — Wnt и BMP — указывала на то, что формирование клеток твердой ткани стимулировалось через дифференцировку hDPSCs.
Для подтверждения своих результатов исследователи пересадили коллагеновые каркасы, содержащие hDPSCs с экспрессией miRNA-27a, в искусственные дефекты, созданные в черепной кости мышей. Последующие анализы показали образование новой костноподобной ткани, которой не было в контрольной группе.
Кавашима подводит итог, подчеркивая терапевтический потенциал исследования: «Эти результаты показывают, что miRNA-27a может играть ключевую роль в стимулировании формирования костноподобной ткани. Это открывает захватывающие возможности для развития регенеративной терапии, направленной на устранение дефектов зубов и челюстно-лицевой области».
Подводя итог, это исследование подчеркивает значительный трансляционный потенциал miRNA-27a в продвижении регенерации зубных тканей.
_________________________________________________________________________________________________________________________
Источник:
Институт науки Токио
Ссылка на журнал:
Yu, Z., et al. (2025). MicroRNA-27a трансфицированные стволовые клетки пульпы зуба подвергаются одонто/остеогенной дифференцировке путем нацеливания на DKK3 и SOSTDC1 в сигнальном пути Wnt/BMP in vitro и усиливают образование кости in vivo. Journal of Translational Medicine.
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся