THE STUDY ON EFFECTS OF THE PLATELET-DERIVED GROWTH FACTOR-AA, BB ON THE CELLULAR ACTIVITY OF THE HUMAN PERIODONTAL LIGAMENT CELLS

Platelet-derived growth factor-AA, BB가 치주인대세포의 세포활성에 미치는 영향에 대한 연구

Current acceptable methods For promotin gperiodontal regeneration are base on removal of diseased soft tissue, root treatment, guided tissue regeneration, inteoduction of new graft materials and biological mediators. Platelet-derived growth factor(PDGF) is one of polypeptide growth factor. PDGF 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 PDGF-AA, BB on the periodontal ligament cells to use as a regeneration promoting agent of periodontal tissue. Human periodontal ligament cells were prepared from the first premolar tooth extracted for the orthodontic treatment and were cultured in DMEM/10% FBS at the $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ incubator. Author measured the DNA synthesis, total protein, collagen and noncollagenous protein synthesis and alkaline phosphatase activity according to the concentration of PDGF-AA and BB(0, 0.1, 1, 10, 100ng/ml). The results were as follows : The DNA synthetic activity was increased dose dependently by PDGF-AA and BB. The maximum mitogenic effect was at the 100ng/ml of PDGF-AA and 10ng/ml of PDGF-BB. The total protein, collagen and noncollagen systhesis was increased dose dependently by PDGF-AA and BB. The % of collagen was slightly decresed according to the concentration of PDGF-AA and BB. The effect of PDGF-AA and BB were not specific for collagen synthesis since it also increased noncollagenous protein synthesis. The effect of PDGF-AA and BB on alkaline phosphatase activity did not show any significant, meanwhile the alkaline phosphatase activity of 14 days group showed significnat increase. In conclusion, PDGF-AA and BB may have important roles in stimulation of DNA synthesis in human periodontal ligament cells, which means an increase in collagen-synthesizing cells, and may be useful for clinical application in periodontal regenerative procedures.

치주조직의 재생을 위하여 다양한 방법이 제시되어 왔으나 최근에는 치주인대세포를 선택적으로 유도하여 증식시키는 방법으로 성장인자에 대한 연구가 진행되고 있다. 중배엽세포를 조절하는 인자 중의 하나인 혈소판유래성장인자(Platelet-Derived Growth Factor, 이하 PDGF-AA, BB로 표기)는 폴리펩타이드계 성장인자로써 다양한 세포들에 대해 증식, 이주 및 기질합성에 촉진효과가 있다고 보고된 바 있다. 본 연구는 배양된 치주인대세포에 혈소판유 래성장인자를 농도별로 주입해서 세포의 증식능, 단백질 및 교원질 합성능을 측정해 보고, 골형성세포로의 분화에 대한 표식인자로 알칼린인산효소활성도를 알아보므로서 혈소판유래성장인자가 치주인대세포에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 교정치료를 위해 내원한 환자로 부터 건강한 제일소구치를 발거하여 치주인대세포를 분리, 배양하여 PDGF-AA, BB를 주입시키지 않은 군을 대조군으로 하고, PDGF -AA, BB를 각각 0.1, 1, 10, 100ng/ml로 주입시킨 군을 실험군으로하여 DNA 합성능, 총단백질과 교원질 합성능 및 알칼린인산효소활성도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DNA 합성능에 미치는 PDGF -AA, BB의 효과는 양군 공히 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으나 100ng/ml의 PDGF-BB를 투여한 군에서는 대조군과 유사한 정도를 나타내었다. 치주인대세포의 총단백질 합성양에 미치는 PDGF -AA, BB의 효과는 PDGF-AA, BB투여군 공히 농도가 증가함에 따라 총단백질 합성양이 증가하는 경향을 보였으며, 총단백질 합성양에 대한 PDGF-BB의 효과가 PDGF-AA보다 100ng/ml 투여군에서 현저히 높게 나타났다. 총단백질을 교원질(collagenase digestible protein : CDP)과 비교원성 단백질(noncollagenous protein : NCP)로 분류하여 비교하였을때 PDGF-AA, BB 투여군 공히 농도가 증가함에 따라 비교원성 단백질 합성양과 교원질 합성양이증가하는 경향을 보였으며, 양군 모두에서 비교원성 단백질 합성양이 교원질 합성양보다 높게 나타났다. 총단백질에 대한 교원질의 상대적 비율은 양군 공히 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내므로써 PDGF-AA, BB는 교원질에 특이하게 합성을 증가시키는 효과는 없음올 나타내었다. 알칼린인산효소활성도는 7, 14일째에서 PDGF-AA, BB 투여군 모두 대조군과 별 차이를 보이지 않았다.