Lhx8在牙间充质发育和成牙本质细胞定向分化中的作用

摘要

牙本质对维持牙正常的结构和生理功能具有重要意义，探讨牙源性间充质细胞命运决定和成牙本质细胞定向分化的机制，是认识牙发育和实现牙再生的关键。我们的研究表明，同源盒基因 Lhx8（LIM homeobox 8）是调控牙发育和成牙本质细胞增殖分化平衡的关键分子。Lhx8 促进成牙本质细胞定向相关基因表达，使未分化的牙源性间充质细胞定向分化为前成牙本质细胞；另一方面又抑制成牙本质细胞终末分化相关基因的表达，防止细胞过早进入终末分化和增殖停滞，因而维系着牙发育过程中成牙本质细胞增殖分化的平衡。对 Lhx8靶基因启动子区表观修饰进一步分析，发现过表达 Lhx8 可以促进成牙本质细胞终末分化相关基因启动子区 H3K9 发生三甲基化（me3），导致上述基因表达抑制或沉默。我们的研究结果还显示，Lhx8 能够与催化 H3K9me3 的关键酶 Suv39h1 相互作用，且 Suv39h1 在牙源性间充质和成牙本质细胞中的表达谱与 Lhx8 相关，干涉 Suv39h1 则将显著阻断 Lhx8对成牙本质细胞生物学功能和下游靶基因的调控，提示在牙发育过程中，Lhx8 协同Suv39h1 通过表观遗传调控牙源性间充质细胞和成牙本质细胞的增殖分化平衡。