泛素特异性蛋白酶42调节人脂肪干细胞成骨向分化

潘媛; 顾航; 肖涵; 赵笠君; 汤祎熳; 葛雯姝

doi:10.19723/j.issn.1671-167X.2024.01.003

北京大学学报（医学版） ›› 2024, Vol. 56 ›› Issue (01) : 9 -16. DOI: 10.19723/j.issn.1671-167X.2024.01.003

泛素特异性蛋白酶42调节人脂肪干细胞成骨向分化

潘媛, 顾航, 肖涵, 赵笠君, 汤祎熳, 葛雯姝

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摘要

目的：探索泛素特异性蛋白酶42(ubiquitin-specific protease 42,USP42)在人脂肪干细胞(human adipose-derived stem cells, hASCs)体内外成骨向分化中的作用。方法：用慢病毒转染hASCs,构建敲低和过表达USP42的稳定转染细胞系，通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)染色及活性定量、茜素红S矿化结节染色及定量，检测实验组(敲低组和过表达组)及对照组在成骨诱导下hASCs成骨向分化能力的差异，通过定量逆转录聚合酶链反应(quantitative reverse transcription polymerase chain reaction, qRT-PCR)检测实验组及对照组成骨相关基因的表达水平，通过蛋白免疫印迹实验检测实验组及对照组成骨相关蛋白的表达水平，通过裸鼠异位成骨实验评价USP42在hASCs体内成骨向分化中的作用。结果：敲低组USP42的mRNA和蛋白表达显著低于对照组，过表达组显著高于对照组。成骨诱导7 d后，敲低组的ALP活性显著高于对照组，过表达组显著低于对照组；成骨诱导14 d后，敲低组茜素红S染色显著深于对照组，过表达组显著浅于对照组。qRT-PCR结果显示，成骨诱导14 d时，敲低组ALP、成骨细胞特异性转录因子(osterix, OSX)和Ⅰ型胶原(collagen typeⅠ,COLⅠ)的mRNA表达水平显著高于对照组，过表达组显著低于对照组。蛋白免疫印迹实验结果显示，成骨诱导14 d时敲低组runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,RUNX2)、OSX和COLⅠ蛋白表达水平显著高于对照组，过表达组显著低于对照组。裸鼠皮下移植物苏木精-伊红染色结果显示，敲低组类骨组织百分比较对照组显著增高。结论：敲低USP42显著促进hASCs的体内外成骨向分化，过表达USP42显著抑制hASCs的体内成骨向分化，USP42可作为骨组织工程学潜在治疗靶点。