Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52135
Title: Oral epithelial-derived mediators suppress RANKL expression in human mandibular-derived bone cells
Other Titles: สารตัวกลางจากเยื่อบุผิวช่องปากยับยั้งการแสดงออกของ รีเซบเตอร์แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ ในเซลล์เพาะเลี้ยงกระดูกขากรรไกรล่างของมนุษย์
Authors: Pakchisa Khonsuphap
Advisors: Anjalee Vacharaksa
Prasit Pavasant
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Dentistry
Advisor's Email: Anjalee.V@Chula.ac.th,avacharaksa@gmail.com
Prasit.Pav@Chula.ac.th,prasit215@gmail.com
Subjects: Oral mucosa
Mandible
Cell culture
เยื่อบุช่องปาก
ขากรรไกรล่าง
การเพาะเลี้ยงเซลล์
Issue Date: 2016
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Prostaglandin E2 (PGE2) accumulates in inflamed periodontal tissue and induces RANKL/RANK/OPG signaling associated with bone resorption. Although oral epithelial cells maintain tissue homeostasis, the role of oral epithelial cells in RANKL regulation remains unknown. To investigate the epithelial mediators involved in regulating RANKL expression in PGE2-stimulated human mandibular bone-derived cells (HMBCs) and RANKL driven osteoclastic-cell activity. HMBCs were stimulated with 0.1 μM PGE2 for 24 h to increase RANKL expression. Concurrently, cells were treated with epithelial supernatant containing constitutively released or P.gingivalis Lipopolysaccharide (PgLPS)-stimulated epithelial mediators, or recombinant IFN-γ. Some cells were pretreated with an anti-IFN-γ antibody before PGE2 stimulation. The expression of RANKL, OPG, and inflammation-related cytokines was assessed by quantitative PCR, and proteins levels were evaluated by ELISA and western blot. THP-1 human monocytes and HMBCs were cocultured to determine the ability of HMBCs to drive THP-1 differentiation into osteoclast-like cells. Osteoclast function was determined using a bone resorption pit assay. PGE2 significantly increased RANKL mRNA expression and RANKL protein in HMBCs dose-dependently, however, the OPG protein levels remained similar. Epithelial cells constitutively released IFN-γ, which was substantially increased by PgLPS. HMBCs treated with epithelial supernatant or recombinant IFN-γ, concurrently with PGE2 stimulation, reduced RANKL, but not OPG, expression similar to baseline. In contrast, the anti-IFN-γ antibody reversed the effect of the epithelial mediators on RANKL expression. THP-1 osteoclast activity increased when cocultured with PGE2-stimulated HMBCs. However, epithelial-derived IFN-γ decreased PGE2-induced RANKL expression in HmBCs, resulting in decreased THP-1-derived osteoclast activity. PGE2 stimulation significantly increases RANKL expression in HMBCs. However, recombinant IFN-γ, or IFN-γ derived from oral epithelial cells, suppresses RANKL expression at both the mRNA and protein level. Therefore, oral epithelial cells, by releasing IFN-γ, suppress RANKL upregulation in HMBCs and reduce osteoclast activity.
Other Abstract: พรอสตาแกลนดินอี 2 มีการสะสมบริเวณเนื้อเยื่อที่มีการอักเสบและมีผลกระตุ้นระบบ รีเซบเตอร์แอกติเวเตอร์ นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ (RANKL)/รีเซบเตอร์แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบี (RANK)/ออสติโอโพรติจิลิน (OPG) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการละลายตัวของกระดูก เป็นที่ทราบกันดีว่าเยื่อบุผิวในช่องปากมีบทบาทในการควบคุมสมดุลของเนื้อเยื่อในช่องปากแต่ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการละลายตัวของกระดูกยังไม่มีการศึกษา การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของสารตัวกลางจากเยื่อบุผิวช่องปากต่อการควบคุมการแสดงออกของรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์ นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ในเซลล์เพาะเลี้ยงกระดูกขากรรไกรล่างของมนุษย์ที่ถูกกระตุ้นโดยพรอสตาแกลนดินอี 2 รวมทั้งบทบาทในการกระตุ้นการทำงานของเซลล์ที่ละลายตัวกระดูก เซลล์เพาะเลี้ยงกระดูกขากรรไกรล่างของมนุษย์ซึ่งถูกกระตุ้นด้วยพรอสตาแกลนดินอี 2 ความเข้มข้น 0.1 ไมโครโมลาร์ ที่เวลา 24 ชั่วโมงเพื่อเพิ่มระดับการแสดงออกของ รีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ จากนั้นการแสดงออกระดับเอ็มอาร์เอ็นเอของรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ ถูกตรวจวัดด้วยวิธีรีเวอร์สทรานสคริบชันโพลีเมอร์เรสเชนรีแอคชัน (RT-PCR) และระดับโปรตีนของรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์จะถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิคอีไลซา (ELISA) และวิธีเวสเทิร์น (Western Blot) เซลล์โมโนไซต์ถูกเลี้ยงร่วมกับเซลล์เพาะเลี้ยงกระดูกขากรรไกรล่างของมนุษย์เพื่อศึกษาถึงบทบาทในการเร่งกระตุ้นการพัฒนาไปเป็นเซลล์ออสติโอคลาสต์ ความสามารถในการสลายกระดูกตรวจวัดโดยการใช้วิธีการ Resorption pit ผลการศึกษาในครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าพรอสตาแกลนดินอี 2 สามารถเพิ่มระดับการแสดงออกของรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ทั้งในระดับเอ็มอาร์เอ็นเอและโปรตีน แต่ไม่มีผลเปลี่ยนแปลงของออสติโอโพรติจิลินในระดับโปรตีน เซลล์เยื่อบุผิวช่องปากมีการหลั่งอินเตอร์เฟียรอน-แกมมาและเพิ่มการสร้างมากขึ้นภายใต้สภาวะการกระตุ้นด้วยไลโปโพลีแซคคาไรด์ของเชื้อพอร์ไฟโรโมแนสจิงจิวัลลิส พบว่าเซลล์เพาะเลี้ยงกระดูกขากรรไกรล่างของมนุษย์ที่ได้รับสารตัวกลางจากเซลล์เยื่อบุผิวช่องปากที่ถูกกระตุ้นการสร้างอินเตอร์เฟียรอน-แกมมา หรือรีคอมบิแนนท์อินเตอร์เฟียรอน-แกมมา มีการลดลงของระดับการแสดงออกของรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ทั้งในระดับเอ็มอาร์เอ็นเอและโปรตีน แต่ไม่มีผลเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของออสติโอโพรติจิลิน ในขณะที่เมื่อใช้แอนติบอดีต่ออินเตอร์เฟียรอน-แกมมา พบว่าสามารถยับยั้งผลของอินเตอร์เฟียรอน-แกมมาที่สร้างจากเซลล์เยื่อบุผิวช่องปากต่อรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ทั้งในระดับเอ็มอาร์เอ็นเอและโปรตีนได้ นอกจากนี้เมื่อศึกษาความสามารถในการละลายตัวของกระดูกของเซลล์โมโนไซต์พบว่าเมื่อเลี้ยงร่วมกับเซลล์เพาะเลี้ยงกระดูกขากรรไกรล่างของมนุษย์ที่ถูกกระตุ้นด้วยพรอสตาแกลนดินอี 2 มีความสามารถในการละลายตัวของกระดูกเพิ่มขึ้น และถูกยับยั้งในสภาวะที่มีอินเตอร์เฟียรอน-แกมมาที่สร้างจากเซลล์เยื่อบุผิวช่องปากร่วมด้วยโดยผ่านทางการยับยั้งการสร้างรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ โดยสรุปการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าพรอสตาแกลนดินอี 2 เพิ่มระดับการแสดงออกของรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ทั้งในระดับเอ็มอาร์เอ็นเอและโปรตีนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ รีคอมบิแนนท์อินเตอร์เฟียรอน-แกมมา หรือ อินเตอร์เฟียรอน-แกมมาที่สร้างจากเซลล์เยื่อบุผิวช่องปากมีผลยับยั้งการเพิ่มขึ้นของรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ที่เป็นผลจากการกระตุ้นด้วยพรอสตาแกลนดินอี 2 ในเซลล์เพาะเลี้ยงกระดูกขากรรไกรของมนุษย์ กล่าวโดยสรุปคืออินเตอร์เฟียรอน-แกมมาที่สร้างจากเซลล์เยื่อบุผิวช่องปากมีผลยับยั้งการแสดงออกของรีเซบเตอร์ แอกติเวเตอร์นิวเคลียร์แคปปาบีไลแกนด์ในเซลล์เพาะเลี้ยงกระดูกขากรรไกรล่างของมนุษย์และลดความสามารถในการสลายกระดูกของเซลล์ออสติโอคลาสต์
Description: Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2016
Degree Name: Doctor of Philosophy
Degree Level: Doctoral Degree
Degree Discipline: Oral Biology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52135
Type: Thesis
Appears in Collections:Dent - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5476053632.pdf4.71 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.