メチルスルホニルメタンは骨形成を増加させ、SHED細胞のトランスグルタミナーゼ2によるマトリックスの鉱化を調節します

メチルスルホニルメタン（MSM）は、自然に発生する、硫酸塩含有、有機化合物です。間葉系幹細胞の骨芽細胞様細胞と骨形成への分化を刺激することが示されています。この研究では、MSMがヒト剥離液歯（SHED）から骨芽細胞様細胞への幹細胞の分化に影響し、骨形成能力に影響するかどうかを調査しました。ここでは、SHED細胞のmRNAおよびタンパク質レベルの両方で、MSMがOsterix、Osteopontin、Runx2などの骨形成マーカーの発現を通じて骨形成分化を誘導したことを報告します。アルカリホスファターゼの活性の増加とミネラル化により、MSMの骨形成能が確認されました。これらのMSM誘導効果は、基底媒体で成長した細胞で観察されましたが、骨形成培地ではありませんでした。MSMは、細胞外マトリックスタンパク質（コラーゲンまたはオステオポンチン）の架橋の原因となる可能性のあるトランスグルタミナーゼ-2（TG2）を誘導し、石灰化プロセスを誘導しました。TG2の阻害により、SHED細胞の分化とマトリックスタンパク質の架橋が大幅に減少しました。MSMの存在下での鉱化および脱塩化骨粒子の使用との鉱化作用の比較により、脱灰骨粒子よりも石灰化骨粒子の方が石灰化が高いことが明らかになりました。結論として、これらの結果は、MSMがSHED細胞の分化と骨形成の可能性を促進できることを示しました。この骨形成特性は、鉱化された骨粒子の存在下にあります。TG2は、MSMに応答したSHED細胞の分化と鉱物沈着の調節における可能性が高い。

Methylsulfonylmethane (MSM) is a naturally occurring, sulfate-containing, organic compound. It has been shown to stimulate the differentiation of mesenchymal stem cells into osteoblast-like cells and bone formation. In this study, we investigated whether MSM influences the differentiation of stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) into osteoblast-like cells and their osteogenic potential. Here, we report that MSM induced osteogenic differentiation through the expression of osteogenic markers such as osterix, osteopontin, and RUNX2, at both mRNA and protein levels in SHED cells. An increase in the activity of alkaline phosphatase and mineralization confirmed the osteogenic potential of MSM. These MSM-induced effects were observed in cells grown in basal medium but not osteogenic medium. MSM induced transglutaminase-2 (TG2), which may be responsible for the cross-linking of extracellular matrix proteins (collagen or osteopontin), and the mineralization process. Inhibition of TG2 ensued a significant decrease in the differentiation of SHED cells and cross-linking of matrix proteins. A comparison of mineralization with the use of mineralized and demineralized bone particles in the presence of MSM revealed that mineralization is higher with mineralized bone particles than with demineralized bone particles. In conclusion, these results indicated that MSM could promote differentiation and osteogenic potential of SHED cells. This osteogenic property is more in the presence of mineralized bone particles. TG2 is a likely cue in the regulation of differentiation and mineral deposition of SHED cells in response to MSM.