來源:生物谷原創 2022-04-20 14:00
作為成骨細胞和脂肪細胞的共同前體,骨髓間充質干細胞(MSCs)嚴格控制細胞命運,維持成骨和成脂分化之間的平衡,確保骨骼系統的健康。
作為成骨細胞和脂肪細胞的共同前體,骨髓間充質干細胞(MSCs)嚴格控制細胞命運,維持成骨和成脂分化之間的平衡,確保骨骼系統的健康。老年性骨質疏松癥以低骨量和大量骨髓脂肪組織積聚為特征,會導致一系列并發癥,如增加骨脆性和骨折易感性。
骨髓間充質干細胞在衰老或病理刺激(如激素紊亂)下優先分化為脂肪細胞,導致MAT增加和進行性骨質丟失。不幸的是,MSC譜系分配有利于成脂分化為成骨分化的確切機制仍有待探索。
染色域解旋酶DNA結合蛋白7(CHD7)是一種依賴于三磷酸腺苷的真核細胞染色質重塑酶,是器官發育所必需的。CHD7基因突變是Charge綜合征的主要原因,但其在骨骼系統中的作用和機制尚不清楚。
圖片來源: https://doi.org/10.1038/s41467-022-29633-6
近日,四川大學的研究者在Nature Communications雜志上發表了題為“CHD7 regulates bone-fat balance by suppressing PPAR-γ signaling”的文章,該研究闡明了骨髓間充質干細胞CHD7突變的病理表現,并揭示了骨骼健康和疾病的表觀遺傳機制。
在這里,研究者展示了在骨髓間充質干細胞(MSCs)和成骨前細胞中有條件地敲除CHD7導致的病理表型,表現為低骨量和嚴重的骨髓肥胖癥。從機制上講,研究者發現在CHD7缺陷的MSCs中,過氧化物酶體增殖物激活受體信號的增強。
CHD7的缺失降低了PPAR-γ的限制,然后PPAR-γ與三甲基化的組蛋白H3在賴氨酸4(H3K4me3)結合,從而激活下游成脂基因的轉錄,破壞成骨和成脂分化之間的平衡。
骨髓間充質干細胞CHD7基因缺失導致骨骼發育障礙
圖片來源: https://doi.org/10.1038/s41467-022-29633-6
總之,研究者證明了CHD7在骨髓間充質干細胞中的條件性敲除導致了PPAR信號通路的激活。這種改變將促進骨髓間充質干細胞向成脂方向分化平衡,導致全身骨骼系統發育紊亂,骨量減少,骨髓脂肪組織增多。
該研究提供了CHD7調節干細胞分化和細胞命運決定的證據,并揭示了組蛋白修飾與骨質疏松癥之間的功能聯系,這可能有助于骨病理疾病的治療策略。(生物谷 Bioon.com)
參考文獻