변형성장인자-β와 혈소판유래성장인자 병용사용시 치주인대세포의 증식과 활성에 미치는 영향 = The Combination Effect of TGF-β1 and PDGF on the Proliferation and Cellular Activity of Periodontal Ligament Cells
저자
백상철 (Department of Dentistry Graduate School, Kyungpook National University)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1996
작성언어
Korean
KDC
515.000
자료형태
학술저널
수록면
99-125(27쪽)
제공처
소장기관
이 연구는 배양된 치주인대세포에 TGF(Transfoming growth factor)-β1과 PDGF(Platelet-derived growth factor)-BB를 농도별로 혼합 주입해서 세포의 증식능, 단백질 및 교원질 합성능을 측정해 봄으로서 TGF-β1 이 치주인대세포의 증식과 활성에 대한 PDGF-BB의 효과를 상승시킬 수 있는지 알아보고자 본 실험을 실시하였다. 교정치료를 위해 내원한 환자로 부터 건강한 제일소구치를 발거하여 치주인대세포를 분리 배양하여 TGF-β1과 PDGF-BB를 동시에 주입한 군과 TGF-β1를 4,24시간 전처리 배양한 군과 나누어 실험하였다. TGF-β1, PDGF-BB을 주입하지 않은군을 대조군으로 하여 DNA합성능, 총단백질과 교원질 합성능을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
치주인대세포에 TGF-β1과 PDGF-BB를 동시 주입하였을 때 DNA 합성능의 효과는 대조군에 비해 모든 군에서 증가된 양상을 보였으며 1ng/ml PDGF-BB 투여군에 비해 10ng/ml PDGF-BB 투여군에서 증가 양상이 높았고 PDGF-BB 단독 투여군보다 TGF-β1 병용 투여군에서 DNA 합성능이 증가된 양상을 나타내었으며 5ng/ml TGF-β1 과 10ng/ml PDGF-BB 투여군에서 가장 높은 증가 양상을 보였다.
TGF-β1 4시간과24시간 전처리 배양군 양군 공히 1ng/ml PDGF-BB 투여군을 제외한 모든 군에서 대조군에 비해 증가된 양상을 보였으며 1ng/ml PDGF-BB 투여군에 비해 10ng/ml PDGF-BB 투여군에서 증가 양상이 더 높았고 PDGF-BB 단독 투여군보다 TGF-β1 전 처리군에서 DNA 합성능이 증가된 양상을 나타내었으며 5ng/ml TGF-β1 전 처리 후 10ng/ml PDGF-BB 투여군에서 가장 높은 증가 양상을 보였다.
치중인대세포에 TGF-β1과 PDGF-BB을 동시 주입하였을 때 총 단백질합성량은 대조군에 비해 모든 군에서 증가된 양상을 보였으며 1ng/ml PDGF-BB 투여군에 비해 10ng/ml PDGF-BB 투여군에서 증가 양상이 더 높게 나타났다. PDGF-BB 단독 투여군보다 TGF-β1 병용 투여군에서 총단백질 합성양이 증가된 양상을 나타내었다
TGF-β1 4과 24시간 전처리 배양군의 총단백질 합성양은 대조군에 비해 모든 군에서 증가된 양상을 보였으며 1ng/ml PDGF-BB 투여군에 10ng/ml PDGF-BB 투여군에서 증가 양상이 더 높았고 TGF-β1 전처리 배양 군이 PDGF-BB 단독 투여군보다 총단백질 합성양이 증가된 양상을 나타내었다.
TGF-β1과 PDGF-BB를 동시 투여하였을 때 대조군에 비해 모든 군에서 교원질 합성능이 증가하는 경향을 나타내었으며, 비교원성단백질의 합성능은 1, 10ng/ml PDGF-BB 단독 투여군을 제외하고 대조군에 비해 증가하는 경향을 보였다. 총단백질에 대한 교원질 합성의 상대적 비율 PDGF-BB 단독 투여군보다 TGF-β1 병용 투여군에서 감소하는 경향을 나타내었다.
TGF-β14과 24시간 전처리 배양균의 교원질과 비교원성 단백질 합성능은 대조군에 비해 모든군에서 교원질과 비교원성 단백질 합성능이 증가하는 경향을 나타내었으며 PDGF-BB 단독 투여군보다 TGF-β1 병용 투여군에서 총단백질 합성양이 증가된 양상을 나타내었으며 그 정도는 TGF-β1의 농도 의존적인 양상을 보였다. 총단백질에 대한 교원질 합성의 상대적 비율은 TGF-β1 4과, 24시간 전처리 배양군의 교원질과 비교원성 단백질 합성능은 대조군에 비해 모든 군에서 교원질과 비교원성 단백질 합성능이 증가하는 경향을 나타내었으며 PDGH-BB 단독 투여군보다 TGF-β1의 농도 의존적인 양상을 보였다. 총 단백질에 대한 교원질 합성의 상대적 비율은 TGF-β1 4, 24시간 전처리 배양군 모두에서 대조군에 비해 감소하는 경향을 나타내었다.
이상의 결과를 종합해 볼 때 치주인대세포에서 TGF-β1은 PDGF-BB의 기능을 조절하는 능력을 가지고 있으며 두 성장인자 주입시 동시주입시보다 TGF-β1을 전처리 해 줌으로써 PDGF-BB의 반응을 더욱 촉진시킬 수 있음을 알 수 있었다.
Current acceptable methods for promoting periodontal regeneration are base on removal of diseased soft tissue, root treatment, guided tissue regeneration, introduction of new graft materials and biological mediators.
Platelet-derived growth factor(PDGF)and transforming growth factor(TGF) are the polypeptide growth factors. TGF-β1, PDGF-BB has been reported as a biological mediator which regulates activities of wound healing process including the cell proliferation, migration and metabolism.
The purposes of this study is to evaluate the effects of TGF-β1 and PDGF-BB on the periodontal ligament cells to use as a regeneration promoting agent of periodntal tissue.
Human periodontal ligament cells were prepared from the first premolar tooth extracted for the orthodontic treatment and were cultured in DMEM containing 10% FBS at the 37℃, 5% CO2 incubator.
Author measured the DNA synthesis, total protein, collagen and noncollagenous protein synthesis according to the concentration of TGF-β1 (1,5ng/ml) and PDGF-BB (1, 10 ng/ml) in combination. To explore further this delayed effect of TGF-β1, we preincubated human periodontal ligament cells with TGF-β1 for 4 or 24 hours before PDGF-BB stimulation.
The results were as follows:
The DNA synthetic activity was increased dose dependently by PDGF-BB. The combination of TGF-β1 and PDGF-BB consistently enhanced the DNA synthetic activity to PDGF-BB alone. The ability of TGF-β1 to enhance DNA synthetic activity in PDGF-BB treated periodontal ligament cells was dose dependent. The maximum mitogenic effect was at the 5ng/ml of TGF-β1 and 10ng/ml of PDGF-BB.
Preincubation of cells with TGF-β1 resulted in significantly greater response to PDGF-BB at all TGF-β1 concentrations studied.
And may be useful for clinical application in periodontal regenerative procedures.
The total protein, collagen and noncollagen synthesis was increased dose dependently by TGF-β1 and PDGF-BB. The % of collagen was slightly decresed according to the concentration of TGF-β1 and PDGF-BB. The effect of TGF-β1 and PDGF-BB were not specific for collagen synthesis since it also increased noncollagenous protein synthesis.
This study demonstrates that PDGF-BB is major mitogens for human periodontal ligament cells in vitro, and supports a role for TGF-β as a regulation of the mitogenic and total protein formation to PDGF-BB in these cells.
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