HDAC3靶向调控GATA-2影响牙髓干细胞成骨分化的机制

摘要

目的 探讨HDAC3/GATA-2分子轴在人牙髓干细胞（human dental pulp stem cells,hDPSCs）成骨分化中的作用机制。方法 hDPSCs细胞系通过骨诱导培养基（osteogenic induction medium,OM）培养，构建oe-NC,oe-HDAC3和oe-GATA-2质粒，并转染至细胞中，转染效率通过RT-qPCR和Western blot进行评估。采用碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色和茜素红S(alizarin red S,ARS)染色评估ALP活性以及细胞的矿化节点。RT-qPCR和Western Blot检测成骨关键指标COL1A1、ALP、BMP2和RUNX2的表达水平。GST-pull down和免疫共沉淀（co-immunoprecipitation,CO-IP）验证HDAC3与GATA-2的相互作用，免疫荧光（immunofluorescence,IF）染色检测细胞表达。结果 HDAC3在hDPSCs成骨分化过程中显著降低（P<0.000 1），过表达HDAC3显著减弱ALP染色和活性（P=0.000 1），减少hDPSCs细胞矿化结节的产生。COL1A1(P=0.002 9)、ALP(P=0.000 1)、BMP2(P=0.000 1)和RUNX2(P=0.000 7)的表达水平在过表达HDAC3后被抑制。HDAC3与GATA-2相互作用，与过表达HDAC3降低了细胞中GATA-2的表达（P=0.002 8）。共转染oe-GATA-2后逆转了过表达HDAC3的作用，增加了ALP染色和活性（P=0.004 3）和细胞中的矿化结节。oe-HDAC3+oe-GATA-2组中COL1A1(P=0.000 1)、ALP(P=0.042 3)、BMP2(P<0.000 1)和RUNX2(P=0.000 5)的表达水平进一步升高。结论 HDAC3通过靶向负调控GATA-2的表达，抑制了hDPSCs的成骨分化。

关键词

人牙髓干细胞 / 成骨分化 / HDAC3 / GATA-2