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科学研究

The EMBO Journal | 邹卫国/王丽君团队发现骨膜干细胞中的锌指蛋白BNC2通过与NuRD复合物相互作用促进骨折修复

作者:张晓钿 编辑:陈燕 阅读量: 更新时间:2025-12-26

2025年12月22日,海南医科大学(海南省医学科学院)再生骨科与运动医学中心邹卫国与王丽君团队合作在《The EMBO Journal》(《欧洲分子生物学学会杂志》)在线发布了题为“Basonuclin-2 promotes fracture repair through NuRD-dependent chromatin remodeling in periosteal stem cells”(骨膜干细胞中的锌指蛋白BNC2通过与NuRD复合物相互作用促进骨折修复)的研究论文。该研究揭示了锌指蛋白Basonuclin-2 (BNC2) 在参与骨折修复的骨膜干细胞中表达,并通过与NuRD复合物相互作用从而促进骨折修复。

骨折多发于老年人、绝经后妇女、运动员以及多种创伤事故中。伤筋动骨一百天,骨折修复是比较缓慢的过程。骨折后是否能将受伤的骨骼恢复到损伤前的细胞组成、结构和生物力学功能,有待进一步研究。此外,临床上有5%-10%的骨折无法正常愈合。骨骼干细胞(SSCs)是控制骨折愈合的关键因素,目前在骨骼不同部位,包括生长板、骨髓以及骨膜处已鉴定出多种具有不同标记的SSCs类群。以往研究表明,骨膜处的SSCs是大段骨折损伤修复的关键细胞类群。但是,在骨折修复过程中骨膜处SSCs的功能调控机制还研究甚少。

该研究通过对骨骼干细胞进行转录组测序并结合Bnc2-EGFP荧光报告小鼠,发现Bnc2高表达于骨痂SSCs中。基于Bnc2-creER小鼠的谱系示踪实验也表明Bnc2除少量标记骨髓中与生长板细胞外,主要标记骨膜细胞,能充分参与骨折修复。随后通过构建 Bnc2条件性基因敲除小鼠,发现在中胚层间充质干细胞(Prx1-cre/Prx1-creER)中敲除Bnc2会导致小鼠骨折不愈合,在骨髓间充质干细胞(LepR-creER)或成骨细胞(Ocn-cre)中敲除Bnc2都不影响骨折修复,说明BNC2特异性调控了骨膜干细胞参与骨折修复的功能。在机制层面,该研究发现BNC2通过与NuRD复合物发生相互作用,维持骨膜干细胞中的组蛋白H3乙酰化(H3ac)水平,提高骨痂SSCs中与细胞增殖和骨形成相关基因转录起始位点区域染色质开放程度。利用组蛋白去乙酰化酶HDAC1/2的抑制剂可以部分回复Prx1-cre; Bnc2 f/f小鼠骨折修复障碍的表型,进一步证实BNC2通过NuRD复合物以表观调控的方式影响小鼠骨折修复。

海南医科大学(海南省医学科学院)博士后张中、上海体育大学张玲莉副教授、海南医科大学(海南省医学科学院)博士后蒋博为该论文的共同第一作者,海南医科大学(海南省医学科学院)邹卫国教授与王丽君研究员为共同通讯作者,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周波研究员为本工作提供了大力支持。

原文链接 DOI: 10.1038/s44318-025-00664-1?