SUV39H1通过FASN的非组蛋白甲基化和泛素化机制调节脂质代谢和线粒体动力学，促进牙髓干细胞的成骨分化

背景：组织工程技术在骨组织再生中的应用有限，因为其机制尚不清楚。SUV39H1是一种特征明确的组蛋白甲基转移酶，但其在牙髓干细胞（DPSCs）骨再生中的具体作用仍不清楚。线粒体能量代谢在成骨中发挥调节作用，脂质代谢物作为关键底物为这一过程提供燃料。FASN已被确定为脂肪酸代谢的关键调节因子。因此，我们推测SUV39H1通过介导FASN影响DPSCs的成骨分化。然而，如何调节SUV39H1的表达仍不清楚。方法：使用碱性磷酸酶活性和茜素红染色检测DPSCs的成骨分化。采用实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）和Western blot检测基因表达水平。采用大鼠颅顶骨再植和裸鼠皮下再植来确认骨组织再生。使用Seahorse Cell线粒体压力测试检测耗氧率。采用免疫共沉淀和GST pull-down确认蛋白质复合物。使用脂质代谢组学测序检测脂质代谢物。基于软件的预测工具分析基因保守性和相互作用网络。采用双荧光素酶报告基因实验检测miRNA对SUV39H1的调控。结果：SUV39H1促进了DPSCs的成骨分化和骨再生。我们的结果进一步表明，SUV39H1通过促进脂质代谢和随后的线粒体能量代谢来增强DPSCs的成骨分化。在探索SUV39H1调节脂质代谢和线粒体功能的机制时，发现SUV39H1与非组蛋白FASN结合并使其甲基化。同时，SUV39H1与FASN结合后，FASN通过泛素化被降解。因此，推测SUV39H1甲基化FASN，随后招募泛素化酶靶向FASN进行降解。这一过程调节脂质和线粒体能量代谢，以促进DPSCs的骨再生。关于调节SUV39H1表达的机制，发现miR-4788与SUV39H1的3‘UTR结合并沉默其表达。结论：总之，SUV39H1通过FASN的非组蛋白甲基化和泛素化机制调节脂质代谢并影响线粒体能量代谢，从而促进DPSCs的成骨分化。SUV39H1的表达受miR-4788调控。