FAM96B通过铁死亡负调控FOSL1以调节牙周膜干细胞的成骨分化和再生

背景：基于牙周膜干细胞（PDLSC）的治疗是辅助骨再生的方法之一。理解PDLSCs的功能调控及其相关机制是骨再生中的关键问题。本研究旨在探讨序列相似性96家族成员B（FAM96B）在PDLSCs功能调控中的作用。方法：为评估PDLSCs的成骨分化，进行了碱性磷酸酶（ALP）活性测定、茜素红染色、定量钙分析和成骨标志物检测。同时进行了PDLSCs在裸鼠背部的皮下移植和大鼠颅骨缺损的移植。随后，使用FAM96B过表达的PDLSCs进行RNA测序和生物信息学分析。为评估PDLSCs的铁死亡，检测了胞质活性氧（ROS）、谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的表达、线粒体形态和功能，包括线粒体ROS、线粒体膜电位和线粒体呼吸。结果：FAM96B降低了PDLSCs中的成骨指标ALP活性、矿化水平和骨钙素表达，表明FAM96B抑制了PDLSCs的成骨分化。FAM96B敲低促进了皮下移植到裸鼠背部的PDLSCs的新骨形成。随后，通过RNA测序检测相关生物学功能，并聚焦于铁死亡。FAM96B增强了PDLSCs中胞质ROS水平，并抑制了GPX4的表达和线粒体功能。因此，FAM96B促进了PDLSCs的铁死亡。同时，我们发现FAM96B抑制上调了靶基因FOSL1（FOS like 1, AP-1转录因子亚基）的表达，且FOSL1在体外促进了PDLSCs的成骨分化。FOSL1还促进了皮下移植到裸鼠背部和移植到大鼠颅骨缺损的PDLSCs的新骨形成。然后，证实了FOSL1对铁死亡的抑制作用。结论：FAM96B缺失促进了PDLSCs的成骨分化并抑制了铁死亡。FAM96B负调控下游基因FOSL1，且FOSL1通过铁死亡促进了PDLSCs的成骨分化。因此，我们的发现为理解FAM96B-FOSL1轴作为MSC介导骨再生的靶点提供了基础。