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Erschienen in: Clinical Oral Investigations 1/2019

20.04.2018 | Original Article

Compromised alveolar bone cells in a patient with dentinogenesis imperfecta caused by DSPP mutation

verfasst von: Thantrira Porntaveetus, Nunthawan Nowwarote, Thanaphum Osathanon, Thanakorn Theerapanon, Prasit Pavasant, Lawan Boonprakong, Kittisak Sanon, Sirivimol Srisawasdi, Kanya Suphapeetiporn, Vorasuk Shotelersuk

Erschienen in: Clinical Oral Investigations | Ausgabe 1/2019

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Abstract

Objectives

Dentin sialophosphoprotein (DSPP) plays an important role in the mineralization of both dentin and bones. The Dspp null mice developed periodontal diseases. Patients with DSPP mutations have dentinogenesis imperfecta (DGI), but very little is known about their bone characteristics. This study aims to characterize alveolar bone cells of a DGI patient with DSPP mutation.

Materials and methods

Pathogenic variants were identified by whole exome and sanger sequencing. Cells isolated from the alveolar bones of a DSPP patient were investigated for their characteristics including cell morphology, attachment, spreading, proliferation, colony formation, mineralization, and osteogenic differentiation.

Results

We identified a Thai family with three members affected with autosomal dominant DGI harboring a heterozygous pathogenic missense mutation, c.50C > T, p.P17L, in exon 2 of the DSPP gene. The patients’ phenotypes presented deteriorated opalescent teeth with periapical lesions, thickening of lamina dura, furcation involvement, alveolar bone loss, and bone exostoses. The alveolar bone cells isolated from DSPP patient exhibited compromised proliferation and colony formation. Scanning electron microscope revealed altered cellular morphology and spreading. The DSPP cells showed deviated mRNA levels of OCN, ALP, and COL1 but maintained in vitro mineralization ability compared to the control.

Conclusions

We demonstrate that the DSPP p.P17L mutant alveolar bone cells had compromised cell spreading, proliferation, colony formation, and osteogenic induction, suggesting abnormal bone characteristics in the patient with DGI caused by DSPP mutation.

Clinical relevance

DSPP mutation can induce the behavior alterations of alveolar bone cells.
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Literatur
11.
Zurück zum Zitat Gu S, Liang J, Wang J, Liu B (2013) Histone acetylation regulates osteodifferentiation of human dental pulp stem cells via DSPP. Front Biosci (Landmark Ed) 18:1072–1079CrossRef Gu S, Liang J, Wang J, Liu B (2013) Histone acetylation regulates osteodifferentiation of human dental pulp stem cells via DSPP. Front Biosci (Landmark Ed) 18:1072–1079CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Lumbikanonda N, Sammons R (2001) Bone cell attachment to dental implants of different surface characteristics. Int J Oral Maxillofac Implants 16:627–636PubMed Lumbikanonda N, Sammons R (2001) Bone cell attachment to dental implants of different surface characteristics. Int J Oral Maxillofac Implants 16:627–636PubMed
21.
Zurück zum Zitat Xiao S, Yu C, Chou X, Yuan W, Wang Y, Bu L, Fu G, Qian M, Yang J, Shi Y, Hu L, Han B, Wang Z, Huang W, Liu J, Chen Z, Zhao G, Kong X (2001) Dentinogenesis imperfecta 1 with or without progressive hearing loss is associated with distinct mutations in DSPP. Nat Genet 27:201–204. https://doi.org/10.1038/84848 CrossRefPubMed Xiao S, Yu C, Chou X, Yuan W, Wang Y, Bu L, Fu G, Qian M, Yang J, Shi Y, Hu L, Han B, Wang Z, Huang W, Liu J, Chen Z, Zhao G, Kong X (2001) Dentinogenesis imperfecta 1 with or without progressive hearing loss is associated with distinct mutations in DSPP. Nat Genet 27:201–204. https://​doi.​org/​10.​1038/​84848 CrossRefPubMed
26.
Zurück zum Zitat Gibson MP, Zhu Q, Wang S, Liu Q, Liu Y, Wang X, Yuan B, Ruest LB, Feng JQ, D'Souza RN, Qin C, Lu Y (2013) The rescue of dentin matrix protein 1 (DMP1)-deficient tooth defects by the transgenic expression of dentin sialophosphoprotein (DSPP) indicates that DSPP is a downstream effector molecule of DMP1 in dentinogenesis. J Biol Chem 288:7204–7214. https://doi.org/10.1074/jbc.M112.445775 CrossRefPubMedPubMedCentral Gibson MP, Zhu Q, Wang S, Liu Q, Liu Y, Wang X, Yuan B, Ruest LB, Feng JQ, D'Souza RN, Qin C, Lu Y (2013) The rescue of dentin matrix protein 1 (DMP1)-deficient tooth defects by the transgenic expression of dentin sialophosphoprotein (DSPP) indicates that DSPP is a downstream effector molecule of DMP1 in dentinogenesis. J Biol Chem 288:7204–7214. https://​doi.​org/​10.​1074/​jbc.​M112.​445775 CrossRefPubMedPubMedCentral
29.
Zurück zum Zitat Jia J, Bian Z, Song Y (2015) Dspp mutations disrupt mineralization homeostasis during odontoblast differentiation. Am J Transl Res 7:2379–2396PubMedPubMedCentral Jia J, Bian Z, Song Y (2015) Dspp mutations disrupt mineralization homeostasis during odontoblast differentiation. Am J Transl Res 7:2379–2396PubMedPubMedCentral
30.
Zurück zum Zitat Chai Y, Jiang X, Ito Y, Bringas P Jr, Han J, Rowitch DH, Soriano P, McMahon AP, Sucov HM (2000) Fate of the mammalian cranial neural crest during tooth and mandibular morphogenesis. Development 127:1671–1679PubMed Chai Y, Jiang X, Ito Y, Bringas P Jr, Han J, Rowitch DH, Soriano P, McMahon AP, Sucov HM (2000) Fate of the mammalian cranial neural crest during tooth and mandibular morphogenesis. Development 127:1671–1679PubMed
35.
Zurück zum Zitat Goncharenko AV, Malyuchenko NV, Moisenovich AM, Kotlyarova MS, Arkhipova AY, Kon'kov AS, Agapov II, Molochkov AV, Moisenovich MM, Kirpichnikov MP (2016) Changes in morphology of actin filaments and expression of alkaline phosphatase at 3D cultivation of MG-63 osteoblast-like cells on mineralized fibroin scaffolds. Dokl Biochem Biophys 470:368–370. https://doi.org/10.1134/S1607672916050197 CrossRefPubMed Goncharenko AV, Malyuchenko NV, Moisenovich AM, Kotlyarova MS, Arkhipova AY, Kon'kov AS, Agapov II, Molochkov AV, Moisenovich MM, Kirpichnikov MP (2016) Changes in morphology of actin filaments and expression of alkaline phosphatase at 3D cultivation of MG-63 osteoblast-like cells on mineralized fibroin scaffolds. Dokl Biochem Biophys 470:368–370. https://​doi.​org/​10.​1134/​S160767291605019​7 CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Compromised alveolar bone cells in a patient with dentinogenesis imperfecta caused by DSPP mutation
verfasst von
Thantrira Porntaveetus
Nunthawan Nowwarote
Thanaphum Osathanon
Thanakorn Theerapanon
Prasit Pavasant
Lawan Boonprakong
Kittisak Sanon
Sirivimol Srisawasdi
Kanya Suphapeetiporn
Vorasuk Shotelersuk
Publikationsdatum
20.04.2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Clinical Oral Investigations / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 1432-6981
Elektronische ISSN: 1436-3771
DOI
https://doi.org/10.1007/s00784-018-2437-7

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