在过氧化氢诱导的衰老条件下，SATB1通过HDAC1介导的非组蛋白去乙酰化和泛素化机制以及p38 MAPK通路来调控PDLSCs的成骨分化

《Stem Cell Research & Therapy》：SATB1 regulates the osteogenic differentiation of PDLSCs via HDAC1 mediated non-histone protein deacetylation and ubiquitination mechanism and through p38 MAPK pathway under hydrogen peroxide-induced senescent conditions

　　

摘要

背景

牙周炎是一种影响牙齿周围支持组织的慢性炎症疾病。牙周韧带干细胞的多能性下降已被认为是导致年龄相关牙槽骨丢失的关键因素。本研究探讨了在过氧化氢诱导的衰老条件下，特殊AT富集结合蛋白1（SATB1）对牙周韧带干细胞成骨分化能力的影响及其潜在机制，从而为牙周炎患者的牙周组织再生提供新的见解。

方法

通过碱性磷酸酶活性、茜素红S染色以及西方印迹法来检测牙周韧带干细胞的成骨分化能力。采用共免疫沉淀法检测SATB1与组蛋白去乙酰化酶1的结合情况，同时通过泛素化检测法分析SATB1的蛋白质稳定性。

结果

在正常条件及过氧化氢刺激条件下，SATB1通过激活p38丝裂原活化蛋白激酶和细胞外信号调节激酶信号通路，促进牙周韧带干细胞的成骨分化。共免疫沉淀实验表明SATB1能够与HDAC1发生物理结合，而在过氧化氢诱导的衰老条件下，这两种蛋白的结合程度会下降。此外，在衰老条件下，HDAC1可通过激活p38 MAPK通路来促进SATB1的表达，进而恢复牙周韧带干细胞的成骨分化能力。然而，HDAC1去乙酰化突变体（HDAC1-H141A-MUT）虽不会影响SATB1与HDAC1的结合，但却无法提升SATB1的表达水平。同时，该突变体也失去了促进牙周韧带干细胞成骨分化及激活p38 MAPK信号通路的能力。蛋白质半衰期实验显示，HDAC1能抑制SATB1蛋白的降解，而HDAC1-H141A-MUT则不具备这一功能。最后，泛素化检测表明HDAC1可抑制SATB1的泛素化，而HDAC1-H141A-MUT对此没有影响。

结论

SATB1在过氧化氢诱导的衰老条件下，通过HDAC1介导的非组蛋白去乙酰化和泛素化作用以及p38 MAPK通路，调控牙周韧带干细胞的成骨分化过程。因此，这一新机制为促进牙周组织再生提供了可行的策略。