作為成骨細胞和脂肪細胞的共同前體，骨髓間充質(zhì)干細胞(MSCs)嚴格控制細胞命運，維持成骨和成脂分化之間的平衡，確保骨骼系統(tǒng)的健康。老年性骨質(zhì)疏松癥以低骨量和大量骨髓脂肪組織積聚為特征，會導(dǎo)致一系列并發(fā)癥，如增加骨脆性和骨折易感性。

骨髓間充質(zhì)干細胞在衰老或病理刺激(如激素紊亂)下優(yōu)先分化為脂肪細胞，導(dǎo)致MAT增加和進行性骨質(zhì)丟失。不幸的是，MSC譜系分配有利于成脂分化為成骨分化的確切機制仍有待探索。

染色域解旋酶DNA結(jié)合蛋白7(CHD7)是一種依賴于三磷酸腺苷的真核細胞染色質(zhì)重塑酶，是器官發(fā)育所必需的。CHD7基因突變是Charge綜合征的主要原因，但其在骨骼系統(tǒng)中的作用和機制尚不清楚。

圖片來源: https:///10.1038/s41467-022-29633-6

近日，四川大學(xué)的研究者在Nature Communications雜志上發(fā)表了題為“CHD7 regulates bone-fat balance by suppressing PPAR-γ signaling”的文章，該研究闡明了骨髓間充質(zhì)干細胞CHD7突變的病理表現(xiàn)，并揭示了骨骼健康和疾病的表觀遺傳機制。

在這里，研究者展示了在骨髓間充質(zhì)干細胞(MSCs)和成骨前細胞中有條件地敲除CHD7導(dǎo)致的病理表型，表現(xiàn)為低骨量和嚴重的骨髓肥胖癥。從機制上講，研究者發(fā)現(xiàn)在CHD7缺陷的MSCs中，過氧化物酶體增殖物激活受體信號的增強。

CHD7的缺失降低了PPAR-γ的限制，然后PPAR-γ與三甲基化的組蛋白H3在賴氨酸4(H3K4me3)結(jié)合，從而激活下游成脂基因的轉(zhuǎn)錄，破壞成骨和成脂分化之間的平衡。

骨髓間充質(zhì)干細胞CHD7基因缺失導(dǎo)致骨骼發(fā)育障礙

圖片來源: https:///10.1038/s41467-022-29633-6

總之，研究者證明了CHD7在骨髓間充質(zhì)干細胞中的條件性敲除導(dǎo)致了PPAR信號通路的激活。這種改變將促進骨髓間充質(zhì)干細胞向成脂方向分化平衡，導(dǎo)致全身骨骼系統(tǒng)發(fā)育紊亂，骨量減少，骨髓脂肪組織增多。

該研究提供了CHD7調(diào)節(jié)干細胞分化和細胞命運決定的證據(jù)，并揭示了組蛋白修飾與骨質(zhì)疏松癥之間的功能聯(lián)系，這可能有助于骨病理疾病的治療策略。（生物谷 Bioon.com）

參考文獻

Caojie Liu et al. CHD7 regulates bone-fat balance by suppressing PPAR-γ signaling. Nat Commun. 2022 Apr 13;13(1):1989. doi: 10.1038/s41467-022-29633-6.