IGFBP5 alleviates periodontitis by reversing human dental follicle stem cell senescence via the non-canonical Wnt pathway.

چکیده اصلی

The improvement of health and the delay of aging represent pivotal goals in medical research. Bone aging contributes to various age-related disorders, including periodontitis. Dental follicle stem cells (DFSCs) serve as ideal seed cells for periodontal regenerative therapy. Insulin-like growth factor binding protein 5 (IGFBP5) has been reported to exert complex and context-dependent effects. However, its role in DFSC senescence remains undefined. In this study, we observed a significant decrease in IGFBP5 expression in DFSCs undergoing replicative or H₂O₂-induced senescence. Functional experiments demonstrated that IGFBP5 overexpression alleviated cellular senescence and enhanced osteogenic potential, a process linked to the modulation of non-canonical Wnt signaling. WNT5B was then identified as a potential downstream regulator involved in mediating the pro-osteogenic effects of IGFBP5. To translate these findings clinically, we developed Gel-vHA@oe-DFSC, a nanoparticle-embedded hydrogel system for cell delivery, which enhanced the therapeutic efficacy of DFSCs and promoted periodontal regeneration in a rat model. Collectively, our study reveals a novel function of IGFBP5 in mitigating DFSC senescence and presents a promising strategy for combating periodontal bone loss.

ترجمه فارسی چکیده

پیری استخوان به بیماری‌های مرتبط با سن از جمله التهاب لثه کمک می‌کند. سلول‌های بنیادی فولیکول دندان (DFSC) به عنوان سلول‌های بذر ایده‌آلی برای درمان بازسازی لثه عمل می‌کنند. پروتئین پیوند‌دهنده عامل رشد مشابه انسولین ۵ (IGFBP5) اثرات پیچیده و وابسته به زمینه‌ای دارد، اما نقش آن در پیری DFSC مشخص نیست. در این مطالعه، کاهش قابل توجه بیان IGFBP5 در DFSC‌های در حال پیری (هم از طریق تکثیر و هم با H₂O₂) مشاهده شد. آزمایش‌های عملکردی نشان دادند که افزایش IGFBP5 پیری سلولی را کاهش و توان استخوان‌سازی را افزایش می‌دهد، که این فرآیند با تنظیم سیگنال‌دهی Wnt غیرکلاسیک مرتبط است. WNT5B به عنوان یک تنظیم‌کننده بالقوه در مسیر پایین‌دستی شناسایی شد. برای ترجمه این یافته‌ها به کاربرد بالینی، ما Gel-vHA@oe-DFSC را توسعه دادیم، یک سیستم هیدروژل حاوی نانوذرات برای تحویل سلولی که اثربخشی درمانی DFSC را در مدل موش افزایش داد و بازسازی لثه را در موش‌ها تقویت کرد.

متن کامل اصلی