Epigenetic remodeling and modification to preserve skeletogenesis in vivo

doi:10.1080/03008207.2017.1408599

.2018年12月；59（补充1）:52-54。

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表观遗传重塑和修饰以保持体内骨骼发育

坦纳·C·戈弗雷¹, 本杰明·威尔德曼¹, 阿姆贾德·贾维德¹, 克里斯托弗·伦格纳², 穆罕默德·夸马鲁尔·哈桑¹

附属公司

¹a美国阿拉巴马州伯明翰市阿拉巴马大学牙科学院口腔和颌面外科、RNA生物学和表观遗传学实验室。
²b美国宾夕法尼亚大学兽医学院和再生医学研究所生物医学系。

PMID： 29745807
预防性维修识别码： PMC6084779型
内政部： 10.1080/03008207.2017.1408599

表观遗传重塑和修饰以保持体内骨骼发育

坦纳·C·戈弗雷等。连接Tissue Res. 2018年12月.

.2018年12月；59（补充1）:52-54。

doi:10.1080/03008207.2017.1408599。

作者

坦纳·C·戈弗雷¹, 本杰明·威尔德曼¹, 阿姆贾德·贾维德¹, 克里斯托弗·伦纳², 穆罕默德·夸马鲁尔·哈桑¹

附属公司

¹a美国阿拉巴马州伯明翰市阿拉巴马大学牙科学院口腔和颌面外科、RNA生物学和表观遗传学实验室。
²b美国宾夕法尼亚大学兽医学院和再生医学研究所生物医学系。

PMID： 29745807
预防性维修识别码： PMC6084779型
内政部： 10.1080/03008207.2017.1408599

摘要

目前的研究对骨特异性染色质的表观遗传重塑如何在体内维持骨量提供了很少的见解。了解这一差距和精确的机制对于未来预防骨质流失的治疗创新至关重要。最近，我们发现低骨量与骨特异性基因启动子的H3K27乙酰化（激活组蛋白修饰）降低有关。在此，我们旨在阐明miRNA簇通过调节染色质可及性和H3K27乙酰化来控制骨合成和体内平衡的表观遗传机制。为了破译调控骨形成的表观遗传轴，我们研究了药物诱导的抗miR-23a簇（miR-23a-Cl）^邮政编码)击倒小鼠模型。MiR-23a簇击倒（杂合）小鼠出现高骨量。这些小鼠表现出Runx2和Baf45a的表达增加，这是骨骼发育的必要因子；Ezh2的表达减少，Ezh2是骨骼发育所必需的染色质阻遏物。使用miR-23a-Cl敲除颅骨细胞进行的ChIP分析显示，BAF45A-EZH2表观遗传拮抗机制可维持骨形成。总之，我们的研究结果支持miR-23a-Cl与组织特异性RUNX2-BAF45A-EZH2功能的联系是一个新的分子表观遗传轴，miRNA簇通过该轴调控染色质修饰，对体内成骨产生主要影响。

关键词：BAF；PRC2；染色质修饰；色素重塑；miR-23a簇；成骨细胞分化。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益声明

作者报告没有利益冲突。作者独自负责论文的内容和写作。

数字

**图1。**
成骨细胞分化程序和表观遗传内稳态。成骨细胞从早期到成熟的分化阶段。图中显示了Runx2和骨钙素（Ocn）基因的峰值表达，它们是诱导和维持成骨细胞的标记物。本文介绍了控制成骨细胞分化的染色质重塑物和相关的组蛋白修饰。miR-23a-Cl控制Runx2、Baf45a和Ezh2的表达，以调节PRC2和BAF复合物，平衡成骨细胞基因启动子的组蛋白修饰状态。这导致成骨细胞基因在生理水平上的表达用于骨形成。

**图2。**
miR-23a-Cl敲低促进体内成骨A）miR-23a-Cl在Het分化中的表达miR-23a-Cl^邮政编码颅骨细胞（+Dox表示miR-23a Cl敲除）。B） Het-miR-23a-Cl碱性磷酸酶染色^邮政编码第12天颅骨成骨细胞。C） 2个月龄Het-miR-23a-Cl的μCT分析^邮政编码股骨。D）根据上述μCT计算的骨体积与组织体积比（BV/TV）。D） 2个月大Het-miR-23a-Cl中Baf45a、Runx2、Ezh2和Ocn-Mrna的表达^邮政编码小鼠股骨。

**图3。**
miR-23a-Cl的敲除有利于活性成骨染色质A）近端小鼠Ocn启动子，核小体位于−0.2至−0.4kb，两侧有两个RUNX2结合位点。描述了ChIP引物。B）利用Het-miR-23a-Cl中的BAF45A和EZH2抗体对Ocn近端启动子进行ChIP分析^邮政编码颅骨细胞（+Dox表示miR-23a Cl敲除）。C）在Het-miR-23a-Cl中使用抗H3K27ac和抗H3K27me3抗体的Ocn近端启动子的ChIP^邮政编码颅骨细胞。正常IgG作为对照。通过使用跨越Ocn基因转录起始位点的两个侧翼引物扩增启动子片段来分析结合和修饰。

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