CDC20通过泛素蛋白酶体途径降解p65调控人脂肪间充质干细胞成骨向分化

作     者：杜杨格 程雅雯 郭倩 张萍 周永胜 DU Yangge;CHENG Yawen;GUO Qian;ZHANG Ping;ZHOU Yongsheng

作者机构：北京大学口腔医学院·口腔医院修复科国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 

出 版 物：《口腔医学研究》 (Journal of Oral Science Research)

年 卷 期：2022年第38卷第6期

页      面：565-571页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(编号:81970911) 北京市自然科学基金(编号:7182183、7202233) 

主　　题：人脂肪间充质干细胞 细胞分裂周期蛋白20 成骨向分化 p65 

摘      要：目的:探究细胞分裂周期蛋白20(cell division cycle 20,CDC20)对人脂肪间充质干细胞(human adipose-derived stem cells,hASCs)成骨分化的调控作用及其机制。方法:将hASCs分别进行成骨向诱导0、7、14 d后,通过实时荧光定量PCR和Western blot检测CDC20表达量的变化。对稳定敲低CDC20的hASCs进行成骨向诱导后,分别通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色定量实验,Western blot检测成骨相关标志物的表达。将稳定敲低CDC20的hASCs与β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)材料混合植入裸鼠皮下,8周后取材,HE、MASSON染色检测骨胶原的形成。对过表达CDC20的hASCs进行成骨向诱导后,通过ALP染色定量实验检测hASCs成骨向分化。利用免疫共沉淀和Western blot探索CDC20和p65的关系。构建CDC20和p65双敲细胞系,检测p65在CDC20调控骨再生中的作用。结果:在hASCs成骨向分化过程中,CDC20的表达显著升高(P0.05)。稳定敲低CDC20的hASCs在成骨诱导后ALP活性为(7.31±0.25)、(11.01±0.49)U/gprot,低于对照组(16.00±0.35)U/gprot,差异有统计学意义(P0.05);Western blot结果显示敲低CDC20组RUNX2的蛋白水平降低。稳定敲低CDC20的hASCs与β-TCP材料混合物植入裸鼠皮下8周后其形成的骨胶原较对照组减少。过表达CDC20的hASCs在成骨诱导后ALP活性为(20.74±0.53)U/gprot,高于对照组(12.58±0.42)U/gprot,差异有统计学意义(P0.05)。CDC20可结合p65;敲低CDC20后,p65的表达量升高;过表达CDC20后,p65的表达量降低,且在加入蛋白酶体抑制剂MG132后回升。CDC20和p65双敲细胞系成骨诱导后,ALP染色及定量结果表明CDC20对hASCs成骨向分化的调控依赖于p65。结论:CDC20通过泛素蛋白酶体途径降解p65促进人脂肪间充质干细胞成骨向分化,为骨再生提供全新的潜在治疗靶点。