USP22 通过稳定 SPI1 蛋白缓解氧化应激诱导的骨髓间充质干细胞衰老

《Molecular Genetics and Genomics》：USP22 alleviates oxidative stress-induced BMSCs senescence by stabilizing SPI1 protein

　　

摘要

背景

骨髓间充质干细胞（BMSC）移植的治疗效果常因氧化应激诱导的细胞衰老和成骨潜能减弱而受损。然而，其潜在的分子机制仍尚不明确。本研究探讨了泛素特异性肽酶 22（USP22）在调节氧化应激诱导的 BMSC 衰老中的作用。

方法

将 BMSC 暴露于 H₂O₂ 中以模拟氧化应激条件。建立了卵巢切除术诱导的骨质疏松大鼠模型。通过 CCK8 检测评估细胞活力。分别通过 DHE 探针和试剂盒测量 ROS 水平和 NAD+ 水平。采用 SA-β-gal 染色检测细胞衰老。使用 ARS 染色确定矿化情况。通过 ChIP 和荧光素酶报告基因检测检查蛋白 -DNA 相互作用（SPI1-NAMPT 启动子）。进行 Co-IP 和泛素化实验以验证 USP22-SPI1 结合和翻译后修饰。

结果

SPI1 表达在 H₂O₂ 处理的 BMSC 和骨质疏松大鼠模型中下降，其过表达挽救了 H₂O₂ 诱导的 BMSC 衰老和成骨分化受损。机制上，SPI1 通过转录激活 NAMPT 表达和升高 NAD⁺ 水平介导对氧化应激诱导的 BMSC 衰老的保护。此外，USP22 通过去泛素化修饰稳定 SPI1 蛋白。正如预期，USP22 过表达减轻了氧化应激诱导的 BMSC 衰老和成骨分化受损，而这些效果被 SPI1 敲低所逆转。

结论

USP22 通过去泛素化和稳定 SPI1 蛋白促进 NAMPT 转录，从而减轻氧化应激诱导的 BMSC 衰老并保持成骨能力。