J Cell Physiol：表观遗传机制是调节与间充质干细胞的成骨细胞分化相关的关键基因的原因
2019-02-04 MedSci MedSci原创
间充质干细胞（MSCs）是多能干细胞，具有不同的特征，例如自我更新和分化成几种细胞系的能力，包括成骨细胞，软骨细胞和脂肪细胞。在这项研究中，锌指和BTB结构域的启动子区域的甲基化状态包含16（ZBTB16），扭曲相关蛋白1（Twist1），从头DNA甲基转移酶3A（DNMT3A），SRY-box 9（Sox9），骨钙素在MSC的成骨细胞分化（ODMSCs）期间评估（OCN）和过氧化物酶体增殖物激活
间充质干细胞（MSCs）是多能干细胞，具有不同的特征，例如自我更新和分化成几种细胞系的能力，包括成骨细胞，软骨细胞和脂肪细胞。
在这项研究中，锌指和BTB结构域的启动子区域的甲基化状态包含16（ZBTB16），扭曲相关蛋白1（Twist1），从头DNA甲基转移酶3A（DNMT3A），SRY-box 9（Sox9），骨钙素在MSC的成骨细胞分化（ODMSCs）期间评估（OCN）和过氧化物酶体增殖物激活受体γ2（PPARγ2）基因及其信使RNA（mRNA）表达水平。我们计划了两个实验组，包括唑来膦酸（ZA）处理和未处理细胞（阴性对照），两者均分化为成骨细胞。通过甲基化特异性定量聚合酶链反应（MS-qPCR）测定启动子区域中DNA的甲基化水平，并使用实时PCR测量MSC的成骨细胞分化期间靶抑制/刺激基因的mRNA水平。
在实验诱导ODMSCs期间，OCN基因的mRNA表达上调，其启动子区域的甲基化水平降低。此外，Sox9和PPARγ2mRNA水平减弱，其启动子区甲基化水平显着增加。然而，DNMT3A的mRNA表达在ODMSC期间不受影响，尽管其甲基化率增加。此外，ZA可以增强ZBTB16的表达并减少其启动子区甲基化，相反，它可以减少Sox9，Twist1和PPARγ2基因的mRNA表达，并提高其甲基化率。有趣的是，ZA对OCN和DNMT3A的基因表达和甲基化水平没有显示出显着影响。
我们发现Sox9，OCN和PPARγ2基因启动子区域的甲基化可能是调节ODMSCs期间基因表达的主要机制之一。此外，我们注意到ZA可以通过两个调节过程加速MSCs向成骨细胞的分化;抑制成骨细胞分化抑制基因，包括Sox9，Twist1和PPARγ2，以及通过促进ZBTB16表达。
原始出处：
Marofi F, Hassanzadeh A, et al., Epigenetic mechanisms are behind the regulation of the key genes associated with the osteoblastic differentiation of the mesenchymal stem cells: The role of zoledronic acid on tuning the epigenetic changes. J Cell Physiol. 2019 Jan 16. doi: 10.1002/jcp.28152.
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