基于敌百虫促进DNMT3A表达致空间学习记忆能力下降及海马神经元细胞凋亡

Trichlorfon promotes DNMT3A expression, leading to decreased spatial learning and memory ability and apoptosis of hippocampal neurons

摘要

目的 探讨敌百虫暴露对大鼠空间学习记忆能力和神经元细胞的影响，为敌百虫神经毒性的机制研究提供参考。 方法 基于前期研究，分别以PBS缓冲液或以10 mg/kg剂量敌百虫灌胃SD大鼠30 d，利用水迷宫实验评估大鼠学习记忆能力，H&E染色观察海马组织神经元形态，免疫组织化学染色检测5‑甲基胞嘧啶（5‑mc），TUNEL染色观察细胞凋亡，Western blot检测DNMT3A及凋亡相关基因表达；以0、160、200、240 μmol/L浓度处理HT‑22小鼠海马神经元细胞48 h，Western blot检测DNMT3A及凋亡相关基因表达，流式细胞术检测细胞凋亡；HT‑22细胞敲低DNMT3A后200 μmol/L敌百虫干预48 h，Western blot检测DNMT3A及凋亡相关基因表达。 结果 敌百虫干预后，水迷宫实验结果显示大鼠学习记忆能力降低（P<0.05），H&E染色结果显示海马组织形态学无明显变化，免疫组织化学染色显示海马组织5‑mc水平增高（P<0.05）；Western blot结果显示，敌百虫处理后DNMT3A表达上升（P<0.05），凋亡相关基因表达改变（P<0.05），流式细胞术显示细胞凋亡率增加（P<0.05），但敲低DNMT3A可部分逆转敌百虫诱导的细胞凋亡（P<0.05）。 结论 敌百虫持续暴露导致大鼠认知功能下降，可能与DNMT3A表达升高及DNA甲基化水平升高导致的细胞凋亡有关。

Abstract

Objective To explore the effects of continuous exposure to trichlorfon on spatial learning and memory ability and neuronal cells in rats， and to provide a reference for the study of the mechanism of trichlorfon neurotoxicity. Methods Based on previous studies， SD rats were gavaged with PBS buffer or 10 mg/kg of trichlorfon for 30 days， and the learning and memory ability of the rats was evaluated by water maze test，the morphology of hippocampal neurons was observed by H&E staining， 5‑methylcytosine （5‑mc） was detected by immunohistochemistry staining， cell apoptosis was observed by TUNEL staining， and the expression of DNMT3A and apoptosis‑related genes was detected by Western blot. HT‑22 mouse hippocampal neurons were treated with 0，160，200，240 μmol/L for 48 hours， and the expression of DNMT3A and apoptosis‑related genes was detected by Western blot， and cell apoptosis was detected by flow cytometry. After HT‑22 cells knocked down DNMT3A， 200 μmol/L trichlorfon was intervened for 48 hours， and the expression of DNMT3A and apoptosis‑related genes was detected by Western blot. Results After the intervention of trichlorfon， the results of water maze test showed that the learning and memory ability of rats decreased （P<0.05）， H&E staining results showed no significant changes in hippocampal tissue morphology， and immunohistochemical staining showed that the level of 5‑mc in hippocampal tissue increased （P<0.05）； Western blot results showed that after trichlorfon treatment， the expression of DNMT3A increased （P<0.05）， the expression of apoptosis‑related genes changed （P<0.05）， and flow cytometry showed that the apoptosis rate increased （P<0.05）， but knocking down DNMT3A could partially reverse the apoptosis induced by trichlorfon （P<0.05）. Conclusions Continuous exposure to trichlorfon led to a decline in cognitive function in rats， which may be related to the increased expression of DNMT3A and the apoptosis caused by increased DNA methylation levels.

Graphical abstract

关键词

敌百虫 / 有机磷中毒 / 空间学习记忆 / DNA甲基化 / DNMT3A / 细胞凋亡

Key words

Trichlorfon / Organophosphate poisoning / Spatial learning and memory / DNA methylation / DNMT3A / Apoptosis

有机磷化合物敌百虫（Trichlorfon）作为一种高效、广谱的杀虫剂，主要成分为乙胺磷，极易溶于水，遇碱会水解成敌敌畏从而增加毒性^［1］，已在农业生产中广泛使用。自20世纪中叶以来，敌百虫因其出色的杀虫效果和相对较低的成本，被广泛应用于防治多种害虫，如蚊子、苍蝇、蟑螂等，尤其在粮食作物和果蔬种植中表现出优越的性能，但与其他有机磷农药一样，有机磷为高毒类、剧毒类农药^［2］，其对人类健康也会产生明显危害^［3，4］。现有研究主要集中在其急性毒性，急性暴露可能导致急性中毒症状，如肌肉震颤、呼吸困难、恶心呕吐、甚至引发昏迷和死亡，这些急性中毒症状主要是由于敌百虫对乙酰胆碱酯酶（AChE）的抑制作用，导致乙酰胆碱在神经突触中积累，引起神经传递功能障碍^［5］。但有机磷持续暴露的长期影响，尤其是对认知功能和神经系统的潜在损害，尚未得到充分探讨。此外，有机磷长期暴露对神经元损伤的可能机制尚不明确。

有机磷暴露会促使活性氧的产生和炎症的发生^［6‑8］；而活性氧又是引起DNA甲基化水平改变的原因之一^［9，10］，有机磷暴露或许会影响组织DNA甲基化的改变。DNA甲基化是被发现的第一种表观遗传学修饰，依赖于甲基转移酶和去甲基酶的相互作用，由DNA甲基转移酶（DNA methyltransferases，DNMT）建立和维持，这些酶将甲基从S‑腺苷甲硫氨酸（SAM）转移到胞嘧啶残基的第5个碳上，形成5‑Mc，这些酶包括DNMT1、DNMT3A、DNMT3b和DNMT3L^［11］。DNMT1 负责维持细胞分裂S期的DNA甲基化模式与目的基因表达的抑制有关^［12］，DNMT3A和DNMT3b在体内启动从头甲基化，并且是胚胎发育过程中建立新DNA甲基化模式所必需的^［13］，而DNMT3L是DNMT3A介导的从头甲基化的必要辅助蛋白^［14］。DNA甲基化在基因调控、基因组稳定性以及疾病发展中起重要作用^［15］；在人脑中，DNA甲基化和羟甲基化过程对于大脑的正常发育和功能至关重要，包括神经干细胞的增殖和分化、突触可塑性、神经元修复、学习和记忆等^［16］。此外，整体DNA甲基化水平的改变也与多种神经系统疾病的活动和进展相关^［15］。其中DNA甲基转移酶3A（DNA Methyltransferase 3A，DNMT3A）作为哺乳动物主要参与DNA从头甲基化过程的重要甲基转移酶，在控制成年海马神经发生过程中的神经元成熟^［17］、调节海马依赖性记忆^［18］等认知过程中起重要作用，其突变或异常表达也与多种神经退行性疾病相关^{［19‑21］}。此外，有研究表明DNMT3A的表达增加或酶活增强发生于神经元细胞凋亡之前，抑制DNMTS可完全阻断小鼠运动神经元5‑甲基胞嘧啶（5‑mc）的升高和神经细胞的凋亡^［22］。而有机磷长期暴露是否会通过调控DNMT3A的表达、改变DNA甲基化模式和水平、促进细胞凋亡从而对认知功能和神经系统产生影响尚不清楚。

基于此，本研究使用敌百虫水溶剂干预大鼠和HT‑22小鼠神经元细胞，重点探讨DNA甲基化及其相关酶DNMT3A在有机磷持续暴露导致神经元损伤中的作用机制。本研究旨在为理解低剂量有机磷的神经毒性提供新的科学依据，并为制定防治策略提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 设计

随机对照动物实验及体外细胞实验。

1.2 时间及地点

实验于2024年3月~2024年6月在贵州医科大学完成。

1.3 材料

1.3.1 实验用主要药品和试剂

HT‑22小鼠神经元细胞系由贵州医科大学医学检验中心实验室保存；敌百虫（上海阿拉丁生化科技股份有限公司，T108160‑50 mg）；β‑actin抗体（南京巴傲得，AP0060，AP0063）、DNMT3A抗体、Caspase‑3抗体、BAX抗体及Bcl‑2抗体（武汉三鹰，货号分别为：20954‑1‑AP，19677‑1‑AP，60267‑1‑Ig，26593 ‑1‑AP）；5甲基胞嘧啶抗体（北京博奥森，bs‑20179R）；Lipo8000^TM转染试剂（北京碧云天，C0533‑0.5）；一步法TUNEL细胞凋亡检测试剂盒（DAB显色法）（赛维尔，G1507‑50T）；Annexin V‑EGFP/PI细胞凋亡检测试剂盒（赛维尔，G1510‑50T）；Western blot电泳仪（美国Bio‑Rad公司）；曝光仪（罗氏诊断产品（上海）有限公司）；正置显微镜（徕卡测量系统（上海）有限公司）。

1.3.2 实验动物与分组

20只清洁级8周龄雄性SD大鼠贵州医科大学动物实验中心繁育饲养，体质量（200±20） g，实验动物生产许可证号为SCXK（黔）2018‑0001，实验动物使用许可证号为SYXK（黔）2016‑003。大鼠在温度为25~28 ℃、湿度为50%~70%的动物房、分3~4只每笼中饲养，可自由进食进水。维持饲料适应性饲养1周后，随机分为对照组（10只）及实验组（10只）。动物实验经贵州医科大学动物实验伦理委员会审核并批准（2304746），严格遵循3R原则给予人道关怀。

1.4 实验方法

1.4.1 动物分组

参考前期基础及文献［23，24］，根据毒理学基础亚慢性实验的染毒范围，选择最低剂量1/20 LD₅₀进行实验；为评估低剂量敌百虫在较短时间内对神经系统的潜在影响，选择介于亚急性2周和亚慢性3个月染毒周期之间的30 d作为本次实验的染毒周期。实验组（n=10）每日以10 mg/kg敌百虫1×PBS水溶液灌胃，对照组（n=10）以同体积1×PBS缓冲液灌胃，持续30 d。在实验结束时，通过Morris水迷宫测试评估大鼠的认知功能。测试完成后，处死大鼠，并收集其海马组织进行后续实验。海马组织将被包埋成蜡块或提取总蛋白，用于进一步的组织病理学和生化分析。

1.4.2 Morris水迷宫测试

30 d后，采用Morris水迷宫实验评估大鼠认知功能。装置包括一个直径160 cm、高60 cm的圆形水池及视频分析系统。水池分为4个象限（NE、SE、SW、NW），各象限中点用彩纸标记，作为起始点。直径12 cm、高25 cm的平台沉于水下1 cm，不可见，水池内壁为黑色，水保持透明。实验分为两部分：定位航行实验：为期5 d。第1天大鼠自由游泳2 min适应环境；第2~5天，平台位于SW象限，每天从不同起点进行4次实验，记录找到平台的时间（逃避潜伏期）；若60 s内未找到平台，则引导并在平台停留15 s，记逃避潜伏期为60 s。空间探索实验：第5天移除平台，从固定起点放入大鼠，记录60 s内游泳轨迹、在目标象限停留时间及穿越平台次数。

1.4.3 海马组织5‑mc免疫组织化学染色

石蜡切片后，脱蜡至水。用0.3% H₂O₂甲醇处理切片10 min，再置于抗原修复液中，在高压锅沸腾条件下加热4 min。切片加入3%双氧水溶液，室温避光孵育25 min，然后置于PBS（pH 7.4）中，在脱色摇床上洗涤3次，每次5 min。用3% BSA室温封闭30 min，去除封闭液后，滴加按1∶100比例PBS稀释的5‑mc一抗，4 ℃湿盒孵育过夜。PBS洗涤3次，每次5 min。接着，滴加按1∶300比例PBS稀释的HRP标记羊抗小鼠抗体，室温孵育50 min。PBS洗涤3次，每次5 min，甩干后滴加DAB显色液。随后苏木素染色5 min，分化、返蓝，脱水封片，最后在显微镜下观察。

1.4.4 海马组织TUNEL染色

石蜡切片后，脱蜡至水。用蛋白酶K修复组织，并用PBS洗涤。3% H₂O₂用于阻断，随后PBS洗涤。滴加Buffer进行室温平衡。加入Equilibration Buffer、Biotin‑dUTP Mix和TdT enzyme混合液，37 ℃湿盒孵育。配制Streptavidin‑HRP反应液并处理切片。DAB显色，棕色核为阳性，用纯水终止显色。进行苏木素复染，分化后用纯水洗涤。最后，脱水透明后进行封片拍照观察结果。

1.4.5 细胞培养

1%链‑青霉素+10%胎牛血清+90%DMEM高糖培养基配置完全培养基；取生长状态良好的HT22传代，梯度浓度敌百虫干预24 h后，CCK‑8法检测细胞活性；计算IC₅₀，选取160、200、240 μmol/L的敌百虫干预24 h后，提取细胞总蛋白；取生长状态良好的HT22细胞传代，待细胞生长至30%后，按照试剂盒说明书使用Lipo8000^TM试剂盒转染si‑DNMT3A，在进行转染操作前，先用新鲜的完全培养基进行换液，然后将细胞置于细胞培养箱中待用。取250 μL无血清DMEM与200 pmol的si‑DNMT3A混匀，随后加入8 μL的转染试剂用移液器轻轻吹打混匀，室温孵育20 min。将前述的混合液均匀滴加在细胞培养皿中，轻轻摇匀，使混合液均匀覆盖细胞表面。6 h后，吸弃培养基，再使用新鲜的完全培养基进行换液，继续培养18 h。随后，加入200 μmol/L的敌百虫干预24 h，最后提取细胞总蛋白进行后续分析。

1.4.6 Western blot实验检测相关蛋白表达

提取海马组织和HT22细胞的总蛋白，加入5×Loading Buffer混匀后，在100 ℃金属浴加热10 min。蛋白质经SDS‑PAGE分离后，湿转至PVDF膜。PVDF膜在室温下用5%脱脂奶封闭1 h，并在4 ℃下与特异性一抗孵育过夜。之后，膜条与HRP标记的抗兔或抗鼠抗体在室温下孵育1 h。最后，使用ECL检测系统进行曝光观察。

1.4.7 流式细胞术检测细胞凋亡

将1.5×10⁵个/孔的HT22细胞接种于6孔板中，待细胞密度达到约70%~80%时进行干预。使用不含EDTA的胰酶消化细胞，将其收集至15 mL离心管中，以800 r/min离心5 min，弃去上清，收集细胞沉淀。用PBS清洗细胞2次，再以800 r/min离心5 min，弃去上清液。加入500 μL Binding Buffer，将细胞轻轻吹成单细胞悬液，加5 μL Annexin V‑FITC混匀后，再加入5 μL Propidium Iodide，轻轻混匀。最后在避光的条件下室温反应5~10 min，并在1 h内进行流式细胞仪检测。

1.5 统计学处理

使用GraphPad Prism 8软件进行统计分析，计量数据以\overline{x}\pm s表示。对于Western blot灰度扫描结果和免疫组织化学染色的Image‑Pro Plus 6.0分析结果，两组间的数据比较符合正态分布和方差齐性的要求，采用独立样本t检验进行分析。对于多组间的数据比较，符合正态分布和方差齐性的则采用单因素方差分析，不符合正态分布或方差齐性的则使用Kruskal‑Wallis检验。统计检验的显著性水平设定为α=0.05。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 敌百虫致使大鼠认知能力受损

Morris水迷宫结果显示，在敌百虫灌胃处理30 d后，与对照组相比较，低剂量敌百虫组大鼠逃避潜伏期更高；撤去平台后，低剂量敌百虫组大鼠穿越平台次数模型降低，提示敌百虫染毒大鼠的认知能力受损（图1）。

2.2 低剂量敌百虫不明显改变大鼠海马C1区组织结构

H&E 染色结果显示，与对照组相比较，低剂量敌百虫组大鼠的神经元细胞形态未出现明显的改变（图2），二者神经元结构完整，排列规则紧密。

2.3 低剂量敌百虫上调DNMT3A，促进DNA甲基化修饰及细胞凋亡

5‑mc是反映组织或细胞DNA甲基化程度的重要标志，与基因表达调控密切相关；而TUNEL染色能够反映DNA断裂程度，是细胞凋亡的常用指标。5‑mc免疫组织化学染色及TUNEL染色实验结果显示，与对照组相比较，低剂量敌百虫组海马神经元5‑mc表达增加（图3）（P<0.05），细胞DNA断裂程度增多（图4）（P<0.05）。Western blot的结果也显示，与对照组相比，低剂量敌百虫组海马组织的DNMT3A表达上调，抗凋亡蛋白B细胞淋巴瘤‑2（B‑cell lymphoma 2，Bcl2）表达下调而促凋亡蛋白Bcl2相关蛋白X（Bcl‑2‑associated X protein，Bax）表达增高（图5）（P<0.05）。这些结果提示，低剂量敌百虫促进神经元细胞DNA甲基化修饰及细胞凋亡，敌百虫可能通过增加DNMT3A的水平促进海马神经元的凋亡。

2.4 敌百虫促进HT22神经元细胞DNMT3A表达及细胞凋亡

为验证动物模型上观察到的现象，本研究通过敌百虫直接干预HT22小鼠海马神经元细胞系。课题组前期通过CCK‑8法检测了敌百虫处理HT22神经元细胞的半抑制浓度为212.6 μmol/L，所以本实验使用160、200、240 μmol/L梯度浓度敌百虫处理HT22神经元细胞48 h。Western blot的结果显示，与对照组相比较，各浓度干预组DNMT3A表达上调，伴随Bax的上调及Bcl2的下调（图6）（P<0.05），与流式细胞术敌百虫200 μmol/L干预后细胞凋亡率增加的结果相一致（图7）（P<0.05）。

2.5 敲低DNMT3A缓解敌百虫诱导的细胞凋亡

在敲低DNMT3A后，本研究使用200 μmol/L敌百虫继续干预HT22细胞。处理24 h后，Western blot结果显示，相较于对照组，200 μmol/L敌百虫处理组DNMT3A表达上调（P<0.05），Bcl2表达下调（P<0.05），Bax表达上调（P<0.05）。而在200 μmol/L敌百虫+si‑DNMT3A组中，DNMT3A表达下降（P<0.05），Bcl2表达上升（P<0.05），Bax表达下降（P<0.05），与仅用200 μmol/L敌百虫处理组相比，细胞凋亡效应减弱（图8）（P<0.05）。以上结果表明，敲低DNMT3A能够部分逆转敌百虫诱导的细胞凋亡。

3 讨论

本研究探讨了低剂量有机磷化合物敌百虫对神经元的慢性毒性及其通过调控DNA甲基化酶DNMT3A表达导致神经元损伤的潜在机制。有机磷化合物作为广泛使用的杀虫剂，在我国应用非常普遍。近年来，多项研究表明，我国不同地区的农田土壤受到多种有机磷污染物的影响，其浓度范围62~394 ng/g^［25］。此外，有机磷化合物对农产品和水产品的污染及生物累积作用进一步加剧了其对公众健康的潜在威胁^［26］。尽管有机磷化合物的急性毒性已经得到了较为深入的研究，但对其低剂量、长期暴露的慢性毒性机制仍需进一步探讨。流行病学研究表明，长时间暴露于有机磷化合物对人体代谢综合征和多器官功能具有深远影响。例如，一项研究发现，尿液中有机磷酯代谢物的浓度与代谢综合征及其组成部分（如高血糖、高血压等）呈正相关，且这种关联在男性中尤为明显^［27］。在另一项针对埃及青少年的纵向研究中，研究者发现长期接触有机磷化合物氯吡磷与复杂神经行为任务的缺陷有关^［28］。此外，已有明确证据表明，产前暴露于有机磷化合物会增加儿童患多动症的风险^［29］。本研究在此基础上进一步验证了低剂量敌百虫对神经元和认知功能的影响，并揭示了其可能的分子机制。

有机磷农药通过吸入、皮肤和口服等途径进入生物体，通过磷酸化乙酰胆碱酯酶的丝氨酸羟基来抑制其活性，导致过量的乙酰胆碱在突触中积聚，诱发急性的中毒症状，包括过度分泌、震颤、癫痫持续状态、呼吸窘迫和死亡等^［30］，而长期接触低浓度有机磷农药会缓慢且持续地增加炎症介质，诱发的迟发性神经病变、神经炎症等^［31］。早在2006年，Rothlein等^［32］的研究就发现，长期职业接触低浓度有机磷农药会对神经行为表现产生负面影响。本研究中，Morris水迷宫实验结果表明，低剂量敌百虫处理会损害大鼠的认知功能，这与前人的研究结果一致^［33］，进一步支持了有机磷化合物会影响学习和记忆能力的观点。

研究表明长期有机磷接触影响神经功能和认知能力的主要原因是炎症反应和胶质细胞调节促炎细胞因子的产生，损害神经元并加剧神经退行性病变的进程^［34］，但这些结果不能解释离开有机磷暴露环境后，神经退行性变化依旧存在的现象。海马体中的DNA甲基化因其在认知功能和衰退中的潜在作用而受到越来越多的研究。研究表明，海马体中的DNA甲基化模式可能与各种认知能力以及这些能力随时间的变化有关。例如，一项研究海马体DNA甲基化的研究发现，特定的甲基化模式与认知衰退有关，这表明这些表观遗传变化可以作为认知障碍的生物标志物^［35］。此外，海马体DNA甲基化的改变与阿尔茨海默病等神经退行性疾病有关。特别是，某些基因甲基化的变化与认知能力下降和阿尔茨海默病的进展有关^［36］，凸显了表观遗传调控在维持认知健康方面的重要性。最近，Lyu等^［37］在8 524名缺血性卒中患者的队列中证实了DNMT3A表达异常与这些患者的神经功能障碍明显相关，揭示DNMT3A异常与神经功能异常存在关联。DNMT3A是哺乳动物中重要的DNA甲基化酶，参与基因组的从头甲基化过程，在神经发育、维持神经功能等方面发挥重要作用。在大脑中，DNMT3A是非典型非CpG甲基化的唯一“写入者”，DNMT3A缺失会导致非CpG甲基化的全丢失，导致更广泛的转录改变和严重的神经功能障碍^［38］。Chirstian等^［21］发现，DNMT3A单倍体不足导致神经发育障碍的行为缺陷和全球表观基因组调控障碍；而有机磷暴露是否通过改变DNMT3A的表达而影响神经元功能，此前尚未有深入研究。本研究通过敌百虫处理发现，其会明显上调DNMT3A的表达，并导致DNA甲基化标志物5‑mc的增加，这提示有机磷暴露可能通过表观遗传机制干扰基因表达，进而引发神经系统损伤。此外，通过DNMT3A敲低实验进一步探究了其在敌百虫诱导的神经元凋亡中的作用。实验结果表明，敲低DNMT3A后，Bcl2表达上调，Bax表达下调，细胞凋亡明显减轻。

综上所述，本研究为低剂量敌百虫的神经毒性及其潜在分子机制提供了重要数据。结果表明，敌百虫通过调控DNMT3A的表达，改变DNA甲基化水平，促使神经元凋亡并损害认知功能。这一发现不仅深化了对有机磷慢性毒性的认识，也为开发新的治疗和防治策略提供了理论支持。

作者贡献度说明：

卢虞夫：提出研究思路并进行试验操作，同时负责撰写论文；许永劼、张艺琼、黄昶煜东：提供部分实验思路并进行统计分析；潘卫和钟银雪：文章的整体监督与管理。

所有作者声明不存在利益冲突关系。

学术快讯

海南医科大学（海南省医学科学院）再生骨科与运动医学中心 邹卫国与王丽君团队发现骨膜干细胞中的锌指蛋白BNC2 通过与NuRD复合物相互作用促进骨折修复

2025年12月22日，海南医科大学（海南省医学科学院）再生骨科与运动医学中心邹卫国与王丽君团队合作在《The EMBO Journal》（《欧洲分子生物学学会杂志》）在线发布了题为“Basonuclin‑2 promotes fracture repair through NuRD‑dependent chromatin remodeling in periosteal stem cells”（骨膜干细胞中的锌指蛋白BNC2通过与NuRD复合物相互作用促进骨折修复）的研究论文。该研究揭示了锌指蛋白Basonuclin‑2 （BNC2） 在参与骨折修复的骨膜干细胞中表达，并通过与NuRD复合物相互作用从而促进骨折修复。

该研究通过对骨骼干细胞进行转录组测序并结合Bnc2‑EGFP荧光报告小鼠，发现Bnc2高表达于骨痂SSCs中。基于Bnc2‑creER小鼠的谱系示踪实验也表明Bnc2除少量标记骨髓中与生长板细胞外，主要标记骨膜细胞，能充分参与骨折修复。随后通过构建 Bnc2条件性基因敲除小鼠，发现在中胚层间充质干细胞（Prx1‑cre/Prx1‑creER）中敲除Bnc2会导致小鼠骨折不愈合，在骨髓间充质干细胞（LepR‑creER）或成骨细胞（Ocn‑cre）中敲除Bnc2都不影响骨折修复，说明BNC2特异性调控了骨膜干细胞参与骨折修复的功能。在机制层面，该研究发现BNC2通过与NuRD复合物发生相互作用，维持骨膜干细胞中的组蛋白H3乙酰化（H3ac）水平，提高骨痂SSCs中与细胞增殖和骨形成相关基因转录起始位点区域染色质开放程度。利用组蛋白去乙酰化酶HDAC1/2的抑制剂可以部分回复Prx1‑cre； Bnc2 f/f小鼠骨折修复障碍的表型，进一步证实BNC2通过NuRD复合物以表观调控的方式影响小鼠骨折修复。

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基金资助

贵州省卫健委项目(gzwkj2024‑182)