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Abstrakt
Die Rezeptorkinase AXL wird bei der osteogenen Differenzierung menschlicher mesenchymaler Stromazellen auf modifizierten Titanimplantatoberflächen moduliert
Mohammad Ramine Khan, Nikolaos Donos, Vehid Salih und Peter Mark Brett
Titanimplantate (Ti) mit mikrorauer Topographie und hoher freier Oberflächenenergie fördern die Osseointegration, was laut In-vitro-Analysen auf eine neuartige Verbesserung der osteogenen Zelldifferenzierung und -funktion zurückzuführen ist. Die AXL-Rezeptor-Tyrosinkinase (AXL) wird auf mesenchymalen Stromazellen (MSCs) exprimiert und ist mit ihrem Liganden Growth arrest-specific 6 (GAS6) an der negativen Regulation der osteogenen Differenzierung beteiligt und kann bei der verbesserten osteogenen Differenzierung von MSCs auf modifizierten Titanoberflächen moduliert werden. Diese Hypothese wurde getestet, indem menschliche MSCs sieben Tage lang auf Gewebekulturplastik (TCP), polierten (P), mikrorau-hydrophoben (SLA) und mikrorau-hydrophilen (modSLA) Titanoberflächen kultiviert wurden. Die Gesamt-RNA- und Proteinwerte von AXL und GAS6 wurden per Echtzeit-PCR bzw. ELISA untersucht. Die Auswirkungen der Deregulierung des Signalwegs in hMSCs mit entweder Rezeptoragonisten oder -antagonisten wurden durch Analyse der Kalziummineralisierung und der Synthese löslicher osteoblastischer Marker untersucht. Es wurde festgestellt, dass die MSCs AXL und GAS6 auf rauen Oberflächen im Vergleich zu glatten über einen Zeitraum von sieben Tagen früher signifikant herunterregulieren. Die Zugabe des Rezeptoragonisten verursachte eine relative Abnahme der Kalziummineralisierung, die bei TCP im Vergleich zu allen Titanoberflächen am deutlichsten war. Der Antagonist hatte keinen Einfluss auf die Mineralisierung, verursachte jedoch nur auf rauen Oberflächen einen relativen Anstieg der löslichen osteoblastischen Proteinwerte. Genexpressionsdaten zeigten eine Hochregulierung von RUNX2 und Beta-Catenin mit dem Rezeptorantagonisten. Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine Herunterregulierung von AXL mit einer erhöhten zellulären Mineralisierung auf den modifizierten Oberflächen korreliert und dass es sich möglicherweise um einen mutmaßlichen Biomarker zur Beurteilung der klinischen Wirksamkeit enossaler Implantate handelt.