The effect of T3, EGF and HB-EGF on human periodontal fibroblasts

Abstract

[한글]

완전탈구 된 치아의 예후는 살아있는 치주인대세포의 영향을 받으며, 외상으로 완전탈구 된 치아를 저장하는 보관액은 재식 성공의 예후에 중요한 요소이다. 따라서, 최근에 치주인대세포의 생존을 증가시키기 위한 전처리제로서 성장인자와 호르몬에 대한 연구가 진행되고 있다. 이들 중 갑상선호르몬 (이하 T3)과 표피성장인자 (이하 EGF)및 헤파린결합 표피성장인자 (이하 HB-EGF)가 여러 기관의 세포 증식을 활성화 시킨다는 많은 보고가 있다. 이 연구의 목적은 갑상선호르몬, 표피성장인자, 헤파린결합 표피성장인자가 세포의 증식에 미치는 영향을 살펴보는 것이며, 이 상호 작용이 섬유모세포의 증식에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 또한, 성장인자들의 조합이 표피성장인자 수용체의 발현에 미치는 영향을 알아보고자 한다.

실험결과 T3와 EGF및 HB-EGF로 처리한 경우, 최대 증식을 보이는 농도까지는 농도에 비례하여 증가하였다. 섬유모세포의 최대 성장을 보이는 T3의 농도는 10 nM이었으며, EGF는 10ng/ml, HB-EGF는 10 nM 이었다. 주목할 것은 특히 10 nM의 HB-EGF를 처리한 경우, 치주인대 섬유모세포의 증식이 가장 컸다.

T3와 EGF및 HB-EGF을 조합하여 처리한 경우 한가지 성장인자만을 처리했을 때보다 세포 증식에 있어서 보다 효과적이었다. 특히 T3와 HB-EGF의 조합은 섬유모세포 증식을 유의하게 향상시켰다. RT-PCR (reverse transcriptase polymer chain reaction)로 표피성장인자 수용체(EGFR)의 발현율을 관찰한 결과, T3가 EGFR의 발현을 증가시킴을 알 수 있었다. 따라서 T3의 표피성장인자에 대한 발현 증식 작용과 이에 결합하는 HB-EGF의 상승작용으로 이들을 조합한 경우, 세포 증식이 증가되었음을 유추할 수 있었다.

이번 연구를 통해 HB-EGF를 단독 사용한 경우와 T3와 HB-EGF를 조합한 경우가 효과적으로 섬유모세포의 증식을 향상시키고, 완전탈구 된 치아의 전 처리제로서 유용하다는 결론을 내릴 수 있었다.

[영문]Viable cells of periodontal ligament would be an important factor for the successful replantation of an avulsed tooth. Therefore, it is critical to choose the storage medium for the preservation of traumatically avulsed teeth.

Growth factors and hormones could be considered for the therapeutic application of the maintenance of viable periodontal ligament fibroblasts(PDLFs). The positive effects of tri-iodothyronine(T3), epidermal growth factor(EGF) and heparine-binding epidermal-like growth factor(HB-EGF) on other tissues have been studied previously. Therefore, T3, EGF and HB-EGF were examined to evaluate the therapeutic application on avulsed teeth.

The cell proliferation of PDLFs was increased dose-dependently in the presence of T3, EGF and HB-EGF. Maximum cellular growth was shown at the concentration of 10 nM T3, 10 ng/ml EGF and 10 nM HB-EGF. Interestingly, HB-EGF showed maximum effect on the proliferation of PDLFs, and it was suggesting that HB-EGF might be a choice of candidate for a therapeutic application.

Combined effects of these factors on the proliferation of PDLFs were also studied. Combination of T3, EGF and HB-EGF enhanced cellular growth than that of a single growth factor showing synergistic effect.

Especially, combination of T3 and HB-EGF enhanced the proliferation of PDLFs with statistical significance. I studied the effect of T3 on endogenous EGF receptor using RT-PCR. The result was that T3 enhanced the expression of EGF receptors of PDLFs.

From this study, it is suggested that HB-EGF or the combination of T3 and HB-EGF could be used as a pretreatment agent for traumatically avulsed teeth.