Abstract
The use of transforming growth $factor-{\beta}1$ which functions as a potent biologic mediator regulating numerous activities of wound healing has been suggested for the promotion of periodontal regeneration. The mitogenic effects of transforming growth $factor-{\beta}1$ on human periodontal ligament cells and human gingival fibroblasts were evaluated by determining the incorporation of $[^3H]-thymidine$ into DNA of the cells dose-dependently. Cells were prepared with primary cultured fibroblasts and periodontal ligament cells from humans, and used in experiments were the fourth or sixth subpassage. Cells were seeded with serum free Dulbecco's modified Eagle medium containing 0.1% bovine serum albumine. The added concentrations of transforming growth $factor-{\beta}1$ were 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5ng/ml and transforming growth $factor-{\beta}1$ were added to the quiescent cells for 24hours, 48hours, 72hours. They were labeled with lnCi/ml $[^3H]$ thymidine for the last 24hour of the each culture. The results were presented as the mean counts per minute (CPM) per well and S.D. of four determinations. The results were as follows. : The DNA synthetic activity of human gingival fibroblasts was increased dose-dependently by transforming growth $factor-{\beta}1$ at 24 hours, 48 hours and 72 hours. The maximum mitogenic effects were at the 48 hour application of transforming growth $factor-{\beta}1$. The DNA synthetic activity was generally more decreased at the 72 hour application than at the 48 hour the application of transforming growth $factor-{\beta}1$. The DNA synthetic activity of human periodontal ligament cells was increased dose-dependently by transforming growth $factor-{\beta}1$ at 24 hours and 48 hours. But the DNA synthetic activity was decreased at 5ng/ml of the 72 hour application. The maximum mitogenic effects were also at the 48 hour application of transforming growth $factor-{\beta}1$. The DNA synthetic activity of human periodontal ligament cells was generally more decreased at the 72 hour application than at the 48 hour application of transforming growth $factor-{\beta}1$. In the comparision of DNA synthetic activity between the human gingival fibroblasts and human periodontal ligament cells, the human gingival fibroblasts had more activity than the human periodontal ligament cells at all time application with the concentration of transforming growth $factor-{\beta}1$. In conclusion, transforming growth $factor-{\beta}1$ has an important roles in the stimulation of DNA synthesis in human periodontal ligament cells and human gingival fibroblasts, which means an increase in collagen synthesizing cells and thus, may be useful for clinical application in periodontal regenerative procedures.
미분화중배엽세포의 분화에 관여한다고 알려진 변형성장인자-${\beta}1$이 초기배양한 치주인대세포와 치은섬유아세포에 각기 다른 농도와 시간에 따라 변형성장인자-${\beta}1$을 주입했을때 두 세포의 세포증식능에 미치는 영향을 알아보고 각 조건에 따른 두 세포간의 증식능을 상호 비교해 보고자 본 실험을 실시하였다. 교정치료를 목적으로 내원한 환자의 제 1 소구치 부위의 정상치은을 절제하고, 건강한 제 1 소구치를 발거하여 치은섬유아세포와 치주인대세포를 분리, 배양하여 변형성장인자-${\beta}1$을 주입시키지 않은 군을 대조군으로 하고, 변형성장인자-${\beta}1$을 각각 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5ng/ml로 주입시킨 군을 실험군으로하여 24시간, 48시간, 72시간 동안 배양하였으며, 각 시간별 배양 24시간 전에 $1{\mu}Ci/ml$ $[^3H]-thymidine$을 첨가하여 $[^3H]-thymidine$이 DNA내로 편재되는 속도로써 두세포군의 증식능을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DNA합성능에 미치는 변형성장인자-${\beta}1$의 효과는 치주인대세포와 치은섬유아세포 모두에서 투여한 변형성장인자-${\beta}1$의 효과는 치주인대세포와 치은섬유아세포 모두에서 투여한 변형성장인자에 대하여 농도의존적으로 세포가 증식 하는 것으로 나타났다. 치은섬유아세포에 변형성장인자-${\beta}1$을 투여한 군에서는 24, 48, 72시간 모두에서 각 대조군에 비하여 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였다. 24시간 적용시 대조군에 비해 1,2.5, 5 ng/ml투여군에서 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)를 나타내었고, 48시간 적용시에는 대조군에 비해 1, 2.5, 5 ng/ml 투여군에서 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)를 나타내었다. 48시간 적용시에 가장 높은 증식능을 보였으며 72시간 적용시에는 48시간 적용에 비해 전반적으로 증식능이 감소하는 경향을 보였다. 치주인대세포의 DNA 합성능에 미치는 변형성장인자-${\beta}$의 효과는, 변형성장인자-${\beta}$를 각각 24시간, 48시간 적용하였을�� 각 대조군에 비하여 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였으며, 24시간 적용시에 대조군에 비해 1, 2.5, 5ng/ml 투여군에서 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)를 나타내었고, 48시간 적용시에 대조군에 비해 2.5, 5ng/ml 투여군에서 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)를 나타애었다. 72시간 적용시에는 5ng/ml의 농도에서 증식능이 감소하는 경향을 보였다. 48시간 적용시에 역시 가장 높은 증식능을 보였으며 72시간 적용에서는 48시간 적용에 비해 전반적으로 증식능이 감소되는 경향을 나타내었다. 변형성장인자-${\beta}1$의 적용에 따른 치주인대세포와 농도별 비교에서 치은섬유아세포군이 치주인대세포군보다 더 높은것으로 나타났다.
(Department of Periodontology, School of Dentistry, Kyungpook National University)
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