Tooth germ-derived stem cells in bone tissue engineering: Analysis of osteo-odontogenic potential

Kemik Doku mühendisliği (KDM), güvenilir bir kök hücre kaynağına, uygun 3B iskelelere ve büyüme faktörlerine ihtiyaç duyar. Mezenkimal kök hücreler, farklılaşmaları kontrol edilebildiği ve yüksek klonojenik kapasiteye sahip oldukları için KDM için çekici kök hücre kaynaklarıdır. Özellikle, diş dokusundan alınan mezenkimal kök hücreler, yüksek osteojenik kapasiteleri, kolay erişimleri, donör saha morbiditelerinin olmaması ve insan kök hücreleri kullanıldığında da herhangi bir etik problem sahip olmamaları nedeniyle uygun adaylardır. Bu çalışmanın amacı, diş germ kök hücrelerinin (DGKH), diş folikül kök hücrelerinin (DFKH) ve apikal papilla kök hücrelerinin (APKH), klonojenik özelliklerini ve osteojenik farklılaşma kabiliyetini karşılaştırarak KDM için en uygun ve uygulanabilir dental kök hücre kaynağını belirlemek ve bu hücreleri kullanarak PBS:PLGA kompozit hücre iskelesi üzerinde kemik benzeri doku elde etmektir. Bu amaçlar için, 6 aylık domuzlardan insanlara benzerliklerinden dolayı diş germ, folikül ve apikal papilla dokuları çıkarıldı ve bu dokulardan alınan kök hücreler eksplant kültür yöntemi ile izole edildi. Hücrelerin mezenkimal özellikleri akış sitometrisi ve farklılaşma çalışmaları ile kanıtlanmıştır. Hücre kültürü plakalarında osteojenik farklılaşma potansiyelleri mineral birikimi, kalsiyum birikimi, ALP aktivitesi ve osteojenik gen ekspresyonları açısından tespit edildi. Daha sonra fibröz kompozit PBS: PLGA iskeleler farklı konsantrasyon ve oranlarda ıslak eğirme yöntemi ile üretildi. Bozulma analizi, mekanik analiz ve hücre canlılığı testi sonucunda en iyi iskeleler seçildi. Daha sonra, üç farklı kaynaktan gelen hücreler, iskelelere ekildi ve çoğalma davranışları ve osteojenik farklılaşma potansiyelleri, MTS, ALP aktivitesi, von Kossa boyama, RT-PCR ve immünofloresan boyama ile değerlendirildi. Bu çalışmalar, üç farklı kaynaktan alınan kök hücrelerin doku kültürü plakasında yüksek osteojenik farklılaşma kapasitesine sahip olduğunu, ancak APKH'nin daha yüksek ve daha hızlı osteojenik farklılaşma sağladığını gösterdi. Bununla birlikte, tüm hücreler, 21 günlük osteojenik indüksiyonun sonunda iskelede benzer mineralizasyon ve kemik belirteci ekspresyonuna sahipti. Ayrıca, ıslak eğirme ile üretilen yüzde 20'lik ıslak eğirme PBS:PLGA (1:1) iskelenin, iyi mekanik özellikleri ve fizyolojik özellikleri nedeniyle KDM için mükemmel bir aday olduğu gösterilmiştir.