Epidermal growth factor enhances osteogenic differentiation of dental pulp stem cells in vitro.
BACKGROUND
Epidermal growth factor (EGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF) play an important role in extracellular matrix mineralization, a complex process required for proper bone regeneration, one of the biggest challenges in dentistry. The purpose of this study was to evaluate the osteogenic potential of EGF and bFGF on dental pulp stem cells (DPSCs).


METHODS
Human DPSCs were isolated using CD105 magnetic microbeads and characterized by flow cytometry. To induce osteoblast differentiation, the cells were cultured in osteogenic medium supplemented with EGF or bFGF at a low concentration. Cell morphology and expression of CD146 and CD10 surface markers were analyzed using fluorescence microscopy. To measure mineralization, an alizarin red S assay was performed and typical markers of osteoblastic phenotype were evaluated by RT-PCR.


RESULTS
EGF treatment induced morphological changes and suppression of CD146 and CD10 markers. Additionally, the cells were capable of producing calcium deposits and increasing the mRNA expression to alkaline phosphatase (ALP) and osteocalcin (OCN) in relation to control groups (p < 0.001). However, bFGF treatment showed an inhibitory effect.


CONCLUSIONS
These data suggests that DPSCs in combination with EGF could be an effective stem cell-based therapy for bone tissue engineering applications in periodontics and oral implantology.
Unidad de Odontología Integral y Especialidades, Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. casiano.angelmsq@uanl.edu.mx.|Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. casiano.angelmsq@uanl.edu.mx.|Facultad de Odontología, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. casiano.angelmsq@uanl.edu.mx.
Casiano
C
Del Angel-Mosqueda
Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. yolanda.gutierrezpn@uanl.edu.mx.|Departamento de Química, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. yolanda.gutierrezpn@uanl.edu.mx.
Yolanda
Y
Gutiérrez-Puente
Unidad de Odontología Integral y Especialidades, Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. ada.lopezlzn@uanl.edu.mx.|Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. ada.lopezlzn@uanl.edu.mx.|Facultad de Odontología, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. ada.lopezlzn@uanl.edu.mx.
Ada Pricila
AP
López-Lozano
Unidad de Odontología Integral y Especialidades, Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. ryk.lbg@gmail.com.
Ricardo Emmanuel
RE
Romero-Zavaleta
Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. mendiola.andres@me.com.
Andrés
A
Mendiola-Jiménez
Unidad de Odontología Integral y Especialidades, Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. carlos.medina@uanl.edu.mx.|Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. carlos.medina@uanl.edu.mx.
Carlos Eduardo
CE
Medina-De la Garza
Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. marcela.marquez-holmberg@ki.se.|Department of Oncology-Pathology, CCK, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden. marcela.marquez-holmberg@ki.se.
Marcela
M
Márquez-M
Unidad de Odontología Integral y Especialidades, Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. myriam.garzarm@uanl.edu.mx.|Facultad de Odontología, Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, Nuevo León, México. myriam.garzarm@uanl.edu.mx.
Myriam Angélica
MA
De la Garza-Ramos
D051929:CD146 Antigen / Q000378:metabolism; D002454:Cell Differentiation / Q000187:drug effects*; D002478:Cells, Cultured; D003782:Dental Pulp / Q000166:cytology*; D066255:EGF Family of Proteins / Q000494:pharmacology*; D016222:Fibroblast Growth Factor 2 / Q000494:pharmacology*; D005434:Flow Cytometry; D006801:Humans; D007150:Immunohistochemistry; D015260:Neprilysin / Q000378:metabolism; D010012:Osteogenesis / Q000187:drug effects*; D020133:Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction; D013234:Stem Cells / Q000187:drug effects* / Q000378:metabolism
D051929:CD146 Antigen; D066255:EGF Family of Proteins; C497902:MCAM protein, human; D016222:Fibroblast Growth Factor 2; D015260:Neprilysin