Vwa1基因敲除通过抑制Kdm6b功能导致颅面畸形

《The FASEB Journal》：Vwa1 Knockdown Causes Craniofacial Defects via Loss of Kdm6b Function

本研究通过构建Vwa1条件敲低小鼠模型，揭示Vwa1在颅神经嵴细胞成骨分化中的作用机制。发现Vwa1缺失导致KDM6B介导的RUNX2去甲基化减少，进而抑制成骨分化，引发颅面发育不全。实验通过体内外分析证实Vwa1-KDM6B-RUNX2轴在颅面形态发生中的关键调控作用。

　　

摘要

我们之前的研究将VWA1中的点突变与半侧面部微小症的发生联系起来。本研究旨在阐明VWA1在颅面发育中的分子机制。我们利用转基因技术培育了在颅神经嵴细胞（CNCCs）中特异性敲低Vwa1的小鼠。通过骨骼染色和形态测量分析了颅面及颌骨的发育情况。原代CNCCs通过慢病毒载体进行分离和操作。利用一系列体外实验评估了细胞的增殖、迁移、分化和凋亡过程。通过RNA测序鉴定出Vwa1敲低后差异表达的基因，并通过ChIP-qPCR验证了KDM6B对Runx2的表观遗传调控。在CNCCs中条件性删除Vwa1会导致颅面发育不良、颌骨发育障碍以及CNCC凋亡增加。在体外实验中，Vwa1的敲低抑制了CNCC的增殖和迁移，阻碍了成骨和成软骨分化，并增强了细胞凋亡。从机制上看，Vwa1的缺失减少了KDM6B的表达。Kdm6b的敲低表现出与Vwa1相同的抑制效应。我们发现，作为组蛋白去甲基化酶的KDM6B通过清除Runx2启动子上的H3K27me3抑制性标记来促进其转录。与此一致的是，Runx2缺陷小鼠也出现了颅面发育不良。重要的是，Kdm6b或Runx2的过表达分别恢复了由Vwa1或Kdm6b敲低引起的成骨分化缺陷。Vwa1对正常的颅面发育至关重要，其缺失会通过干扰KDM6B介导的Runx2表观遗传激活而影响CNCC的成骨分化，从而揭示了一个新的颅面形态发生调控轴。

图形摘要

Vwa1的缺失会干扰Kdm6b介导的Runx2去甲基化过程，导致CNCC的成骨分化受阻，进而引发颅面缺陷。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。