The purpose of this study was to examine the MAPK signaling pathways involved in regulation of HO-1 and the odontoblast differentiation markers during the odontoblastic differentiation for HDPCs. We evaluated cell growth by MTT assay and differentiation marker mRNA expression by RT-PCR. When the cells were treated with p38 inhibitor (SB203580, $10{\mu}M$), JNK inhibitor (SP600125, $10{\mu}M$), and ERK inhibitor (PD98059, $20{\mu}M$) for 7 days, cell growth and expression of HO-1 and differentiation makers were significantly decreased in HDPCs. Our results suggest that odontoblastic differentiation is positively regulated by HO-1 induction in HDPCs via ERK, JNK, and p38 signaling pathways. Thus, pharmacological HO-1 induction might represent a potent therapeutic approach for pulp capping and the regeneration of HDPCs.
Cho, Ji-Ho;Kim, Su-Gwan;Park, Byung-Sun;Go, Dae-San;Park, Joo-Cheol;Kim, Do Kyung
International Journal of Oral Biology
/
v.40
no.4
/
pp.197-204
/
2015
MicroRNA (miRNA, miR) is essential in regulating cell differentiation either by inhibiting mRNA translation or by inducing its degradation. However, the role of miRNA in odontoblastic cell differentiation is still unclear. In this study, we examined the molecular mechanism of miR-27-mediated regulation of odontoblast differentiation in MDPC-23 mouse odontoblastic cells derived from mouse dental papilla cells. The results of the present study demonstrated that the miR-27 expression increases significantly during MDPC-23 odontoblastic cell differentiation. Furthermore, miR-27 up-regulation promotes the differentiation of MDPC-23 cells and accelerates mineralization without cell proliferation. The over-expression of miR-27 significantly increased the expression levels of Wnt1 mRNA and protein. In addition, the results of target gene prediction revealed that Wnt1 mRNA has an miR-27 binding site in its 3'UTR, and is increased by miR-27. These results suggested that miR-27 promotes MDPC-23 odontoblastic cell differentiation by targeting Wnt1 signaling. Therefore, miR-27 is a critical odontoblastic differentiation molecular target for the development of miRNA based therapeutic agents in dental medicine.
Objectives: The aim of this study was to investigate the expression of 7 different sirtuin genes (SIRT1-SIRT7) in human dental pulp cells (HDPCs), and to determine the role of SIRTs in the odontoblastic differentiation potential of HDPCs. Materials and Methods: HDPCs were isolated from freshly extracted third molar teeth of healthy patients and cultulred in odontoblastic differentiation inducing media. Osteocalcin (OCN) and dentin sialophosphoprotein (DSPP) expression was analyzed to evaluate the odontoblastic differentiation of HDPCs by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), while alizarin red staining was used for the mineralization assay. To investigate the expression of SIRTs during odontoblastic differentiation of HDPCs, real time PCR was also performed with RT-PCR. Results: During the culture of HDPCs in the differentiation inducing media, OCN, and DSPP mRNA expressions were increased. Mineralized nodule formation was also increased in the 14 days culture. All seven SIRT genes were expressed during the odontogenic induction period. SIRT4 expression was increased in a time-dependent manner. Conclusions: Our study identified the expression of seven different SIRT genes in HDPCs, and revealed that SIRT4 could exert an influence on the odontoblast differentiation process. Further studies are needed to determine the effects of other SIRTs on the odontogenic potential of HDPCs.
Although it has been reported that lysyl oxidase (LOX) is involved in odontoblastic differentiation, the role of LOX on odontoblastic differentiation by hydrogen peroxide ($H_2O_2$) have not been clarified. In the present study, we investigated whether $H_2O_2$, reactive oxygen species (ROS), is modulated the messenger RNA (mRNA) expression and activity of LOX during odontoblastic differentiation of human dental pulp (HDP) cells. The mRNA expression was quantified by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis, and LOX enzyme activity was measured by high sensitive fluorescent assay. Expression of the odontoblastic differentiation marker genes were assessed in the presence and absence of specific small interfering RNAs (siRNAs) of the LOX and LOXL. The $H_2O_2$-induced mRNA expression of LOX family was significant reduction of LOX, LOXL, and LOXL3 mRNA levels in HDP cells. LOX enzyme activity was increased at $H_2O_2$ 0.3 mM for 24 hours. The mRNA expression of alkaline phosphatase (ALP), osteopontin (OPN), and osteocalcin (OCN) was inhibited by LOX- and LOXL-specific siRNAs whereas the mRNA expression of dentin matrix protein1 (DMP1), and dentin sialophosphoprotein (DSPP) was inhibited by LOX-specific siRNA. In LOX enzyme activity, siRNA-induced knockdown of both LOX and LOXL inhibited the total amine oxidase activity in HDP cells, as in the case of mRNA expression. In conclusion, the essential role of $H_2O_2$ on odontoblastic differentiation suggests that its regulation by LOX may have pharmacologic importance in HDP cells.
Kang, Kyeong-Rok;Kim, Jae-Sung;Seo, Jeong-Yeon;Lim, HyangI;Kim, Tae-Hyeon;Yu, Sun-Kyoung;Kim, Heung-Joong;Kim, Chun Sung;Chun, Hong Sung;Park, Joo-Cheol;Kim, Do Kyung
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.26
no.1
/
pp.37-45
/
2022
The aim of the present study was to investigate the physiological role of nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) associated with odontogenic differentiation during tooth development in mice. Mouse dental papilla cell-23 (MDPC-23) cells cultured in differentiation media were stimulated with the specific NAMPT inhibitor, FK866, and Visfatin (NAMPT) for up to 10 days. The cells were evaluated after 0, 4, 7, and 10 days. Cell viability was measured using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay. The mineralization assay was performed by staining MDPC-23 cells with Alizarin Red S solution. After cultivation, MDPC-23 cells were harvested for quantitative PCR or Western blotting. Analysis of variance was performed using StatView 5.0 software (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). Statistical significance was set at p < 0.05. The expression of NAMPT increased during the differentiation of murine odontoblast-like MDPC-23 cells. Furthermore, the up-regulation of NAMPT promoted odontogenic differentiation and accelerated mineralization through an increase in representative odontoblastic biomarkers, such as dentin sialophosphoprotein, dentin matrix protein-1, and alkaline phosphatase in MDPC-23 cells. However, treatment of the cells with the NAMPT inhibitor, FK866, attenuated odontogenic differentiation, as evidenced by the suppression of odontoblastic biomarkers. These data indicate that NAMPT regulated odontoblastic differentiation through the regulation of odontoblastic biomarkers. The increase in NAMPT expression in odontoblasts was closely related to the formation of the extracellular matrix and dentin via the Runx signaling pathway. Therefore, these data suggest that NAMPT is a critical regulator of odontoblast differentiation during tooth development.
Oh, Chang Young;Kim, Su-Gwan;Go, Dae-San;Yu, Sun-Kyoung;Kim, Tae-Hoon;Kim, Chun Sung;Park, Joo-Cheol;Kim, Do Kyung
International Journal of Oral Biology
/
v.42
no.2
/
pp.39-45
/
2017
Metformin (1,1-dimethylbiguanide hydrochloride), derived from French lilac (Galega officinalis), is a first-line anti-diabetic drug prescribed for patients with type 2 diabetes. However, the role of metformin in odontoblastic cell differentiation is still unclear. This study therefore undertook to examine the effect of metformin on regulating odontoblast differentiation in MDPC-23 mouse odontoblastic cells derived from mouse dental papilla cells. As compared to controls, metformin significantly accelerated the mineralization, significantly increased and accelerated the expressions of ALP and Col I mRNAs, and significantly increased the accelerated expressions of DSPP and DMP-1 mRNAs, during differentiation of MDPC-23 cells. There was no alteration in cell proliferation of MDPC-23 cells, on exposure to metformin. These results suggest that the effect of metformin on MDPC-23 mouse odontoblastic cells derived from mouse dental papilla cells, facilitates the odontoblast differentiation and mineralization, without altering the cell proliferation.
Lysyl oxidase (LOX), extracellular matrix enzyme, is catalyzing lysine-derived crosslinks in collagen and elastin. Recently, several LOX-like proteins (LOXL, LOXL2, LOXL3 and LOXL4) have been identified in human but their specific functions are still largely unknown. The purpose of this study was to evaluate the function of the LOX family genes during odontoblastic differentiation of human dental pulp (HDP) cells induced with odontogenic supplement (OS). The messenger RNA (mRNA) expression of LOX family genes and differentiation markers was assessed by reverse transcriptase polymerase chain reaction analysis (RT-PCR). The formation of mineralization nodules was evaluated by alrizarin red S staining. Amine oxidase activity of HDP cells was measured by peroxidase-coupled fluormetric assay. The expressions of differentiation markers, such as alkaline phosphatase (ALP), osteopontin (OPN), osteocalcin (OCN), dentin matrix protein1 (DMP1), dentin sialophosphoprotein (DSPP) in HDP cells were increased after treatment with OS media. The LOX and LOXL mRNA expression were gradually increased in OS media, whereas LOX enzyme activities were markedly detected on day 7. The mRNA expression and LOX enzyme activity of collagen type I was very similar to the pattern of LOX gene. In this study, the expression of LOX and its isoforms, and activity of LOX were highly regulated during odontoblastic differentiation. Thus, these results suggest that LOX plays a key role in odontoblastic differentiation of HDP cells.
The active metabolite of vitamin D such as $1{\alpha}$,25-dihydroxyvitamin ($D_3(1{\alpha},25(OH)_2D_3)$ is a well-known key regulatory factor in bone metabolism. However, little is known about the potential of vitamin D as an odontogenic inducer in human dental pulp cells (HDPCs) in vitro. The purpose of this study was to evaluate the effect of vitamin $D_3$ metabolite, $1{\alpha},25(OH)_2D_3$, on odontoblastic differentiation in HDPCs. HDPCs extracted from maxillary supernumerary incisors and third molars were directly cultured with $1{\alpha},25(OH)_2D_3$ in the absence of differentiation-inducing factors. Treatment of HDPCs with $1{\alpha},25(OH)_2D_3$ at a concentration of 10 nM or 100 nM significantly upregulated the expression of dentin sialophosphoprotein (DSPP) and dentin matrix protein1 (DMP1), the odontogenesis-related genes. Also, $1{\alpha},25(OH)_2D_3$ enhanced the alkaline phosphatase (ALP) activity and mineralization in HDPCs. In addition, $1{\alpha},25(OH)_2D_3$ induced activation of extracellular signal-regulated kinases (ERKs), whereas the ERK inhibitor U0126 ameliorated the upregulation of DSPP and DMP1 and reduced the mineralization enhanced by $1{\alpha},25(OH)_2D_3$. These results demonstrated that $1{\alpha},25(OH)_2D_3$ promoted odontoblastic differentiation of HDPCs via modulating ERK activation.
Shin, Sang Hun;Kim, Jae-Sung;Kim, Su-Gwa;Go, Dae-San;Yu, Sun-Kyoung;Kim, Chun Sung;Park, Joo-Cheol;Kim, Do Kyung
International Journal of Oral Biology
/
v.43
no.3
/
pp.133-140
/
2018
Resveratrol (3,4',5,-trihydroxystilbene), a phytoalexin present in grapes, exerts a variety of actions to reduce superoxides, prevents diabetes mellitus, and inhibits inflammation. Resveratrol acts as a chemo-preventive agent and induces apoptotic cell death in various cancer cells. However, the role of resveratrol in odontoblastic cell differentiation is unclear. In this study, the effect of resveratrol on regulating odontoblast differentiation was examined in MDPC-23 mouse odontoblastic cells derived from mouse dental papilla cells. Resveratrol significantly accelerated mineralization as compared with the control culture in differentiation of MDPC-23 cells. Resveratrol significantly increased expression of ALP mRNA as compared with the control in differentiation of MDPC-23 cells. Resveratrol significantly accelerated expression of Col I mRNA as compared with the control in differentiation of MDPC-23 cells. Resveratrol significantly increased expressions of DSPP and DMP-1 mRNAs as compared with the control in differentiation of MDPC-23 cells. Treatment of resveratrol did not significantly affect cell proliferation in MDPC-23 cells. Results suggest resveratrol facilitates odontoblast differentiation and mineralization in differentiation of MDPC-23 cells, and may have potential properties for development and clinical application of dentin regeneration materials.
Purpose: Wnt signaling plays an essential role in the dental epithelium and mesenchyme during tooth morphogenesis. Deletion of the Wntless (Wls) gene in odontoblasts appears to reduce canonical Wnt activity, leading to inhibition of odontoblast maturation. However, it remains unclear if autonomous Wnt ligands are necessary for differentiation of dental pulp cells into odontoblast-like cells to induce reparative dentinogenesis, one of well-known feature of pulp repair to form tertiary dentin. Materials and Methods: To analyze the autonomous role of Wls for differentiation of dental pulp cells into odontoblast-like cells, we used primary dental pulp cells from unerupted molars of Wls-floxed allele mouse after infection with adenovirus for Cre recombinase expression to knockout the floxed Wls gene or control GFP expression. The differentiation of dental pulp cells into odontoblast-like cells was analyzed by quantitative real-time polymerase chain reaction. Result: Proliferation rate was significantly decreased in dental pulp cells with Cre expression for Wls knockout. The expression levels of Osterix (Osx), runt-related transcription factor 2 (Runx2), and nuclear factor I-C (Nfic) were all significantly decreased by 0.3-fold, 0.2-fold, and 0.3-fold respectively in dental pulp cells with Wls knockout. In addition, the expression levels of Bsp, Col1a1, Opn, and Alpl were significantly decreased by 0.7-fold, 0.3-fold, 0.8-fold, and 0.6-fold respectively in dental pulp cells with Wls knockout. Conclusion: Wnt ligands produced autonomously are necessary for proper proliferation and odontoblastic differentiation of mouse dental pulp cells toward further tertiary dentinogenesis.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.