The comparative analysis of Wnt1 overexpression underlines a differential effect of Wnt on the ectopic mineralization of the tooth pulp

Abstract

Wnt1 mutations lead to severe osteoporosis, suggesting a key role of Wnt1 in bone metabolism. We have previously shown that inducible osteoblast-specific over-expression of Wnt1 enhances bone formation in growing mice. The purpose of this study was to investigate the influence of Wnt1 on teeth in aged mice. It was found that Wnt1 induction in 52-week-old mice significantly increased trabecular and cortical bone mass. Moreover, these mice displayed mineralized tissue fillings in the incisor pulp chamber without significant changes in alveolar bone and molar. Finally, Wnt1 transfected OCCM cementoblasts were analyzed to determine the source of mineralized tissue in pulp chamber of the incisor. The quantification of Alizarin Red incorporation, qRT-PCR, and western blotting results confirmed that Wnt1 enhances proliferation of OCCM cells, while it inhibits their differentiation. Thus, we conclude that Wnt1 influences developing teeth by activating the canonical Wnt signaling pathway.

Wnt1-Mutationen führen zu schwerer Osteoporose, was auf eine Schlüsselrolle von Wnt1 im Knochenstoffwechsel hindeutet. Wir haben bereits gezeigt, dass eine induzierbare osteoblastenspezifische Überexpression von Wnt1 die Knochenbildung in wachsenden Mäusen fördert. Der Zweck dieser Studie war es, den Einfluss von Wnt1 auf die Zähne bei gealterten Mäusen zu untersuchen. Es wurde festgestellt, dass die Wnt1-Induktion bei 52 Wochen alten Mäusen die trabekuläre und kortikale Knochenmasse signifikant erhöht. Darüber hinaus zeigten diese Mäuse mineralisierte Gewebefüllungen in der Pulpenkammer des Schneidezahns ohne signifikante Veränderungen des alveolären Knochens und der Molaren. Schließlich wurden Wnt1-transfizierte OCCM-Zementoblasten analysiert, um den Ursprung des mineralisierten Gewebes in der Pulpenkammer des Schneidezahns zu bestimmen. Die Quantifizierung der Alizarinrot-Inkorporation, qRT-PCR und Western-Blotting-Ergebnisse bestätigten, dass Wnt1 die Proliferation von OCCM-Zellen fördert, während die Differenzierung gehemmt wird. Daraus schließen wir, dass Wnt1 die Entwicklung der Zähne durch die Aktivierung des kanonischen Wnt-Signalwegs beeinflusst.