骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Runx2的表观遗传学修饰

作者：胡晓青; 张辛; 代岭辉; 朱敬先; 陈文庆; 傅欣; 敖英芳

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2014, 30(02): 150-155.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2014.02.011

• 骨髓间充质干细胞
• 组蛋白修饰
• DNA甲基化
• Runx2

利用骨髓来源的干细胞(bone marrow derived stem cells,BMSCs)作为骨组织工程种子细胞来修复骨缺损已成为研究热点.转录因子是影响骨生长的重要因素,其中Runx2(Runt-related transcription factor 2)是参与成骨细胞分化与骨形成的重要转录因子之一.近年来,表观遗传学在发育生物学及干细胞分化过程中的调控机制倍受重视.而Runx2是否受到表观遗传学调控尚未见报道.本研究采用real-time RT-PCR检测Runx2的mRNA表达,ChIP(chromatin immunoprecipitation)结合real-time RT-PCR检测Runx2基因启动子区甲基化水平及组蛋白修饰水平的变化.结果显示,BMSCs在成骨诱导分化中Runx2的mRNA表达在3 d达到高峰,之后下降;同时在BMSCs成骨分化第3 d,与转录激活相关的组蛋白修饰乙酰化H3K9和三甲基化H3K4均升高;而与转录抑制相关的组蛋白修饰三甲基化H3K9降低.另外检测还显示,Runx2启动子区域乙酰化H3K9和三甲基化H3K4募集增加,而三甲基化H3K9募集降低.Runx2启动子区域DNA甲基化修饰程度降低.上述结果表明,BMSCs在成骨分化过程中Runx2的表达上调,其基因启动子区域呈现促进基因表达的表观遗传修饰变化.由此推断,表观遗传调控在BMSCs成骨分化过程中具有一定作用,它将为提高BMSCs的成骨分化效率提供线索.

• 单位
  北京大学第三医院