ATP依赖染色质重塑复合物SWI/SNF在MSCs平滑肌分化中的调控机制

本项目组前期研究发现组蛋白乙酰化与MSCs平滑肌分化密切相关,结合组蛋白修饰常与染色质重塑发生协同作用,参与平滑肌表型调控的研究报道,提出ATP依赖的染色质重塑复合物SWI/SNF可能与组蛋白乙酰化修饰相互影响，共同参与MSCs平滑肌分化。拟通过体外接触共培养体系模型，ChIP技术对比分化前后平滑肌标志蛋白启动子区乙酰化水平, 染色质重塑复合物SWI/SNF表达水平, 分析平滑肌相关基因启动子区染色质重塑水平变化对SRF与CArG序列结合能力的影响；体外干预MSCs乙酰化及染色质重塑复合物表达后，进一步证实组蛋白乙酰化修饰-ATP依赖的染色质重塑在MSCs平滑肌分化中的作用与意义。旨在深入理解MSCs平滑肌分化的调控机制，为MSCs作为种子细胞应用于组织工程研究奠定基础。

干细胞移植开辟了女性压力性尿失禁（SUI）治疗的新途径，阐明干细胞向平滑肌细胞（SMCs）分化的分子机制有助于精准调控干细胞的定向分化。项目组前期研究发现组蛋白乙酰化与骨髓间充质干细胞（MSCs）的平滑肌分化密切相关，结合组蛋白修饰常与染色质重塑发生协同作用，参与平滑肌表型调控的研究报道，提出ATP依赖的染色质重塑复合物 SWI/SNF 可能与组蛋白乙酰化修饰相互影响，共同参与MSCs平滑肌分化。.首先，通过Transwell小室，建立体外诱导MSCs向SMCs分化的细胞模型，并通过丁酸钠（NaB）提高干细胞分化效率，增强分化后细胞的收缩功能。其次，为了研究组蛋白乙酰化修饰在MSCs平滑肌分化中的作用，我们在前期建立的共培养体系模型上，通过ChIP-qPCR技术对比分化前后以及NaB干预前后平滑肌标志基因启动子区乙酰化水平，结果显示分化后MSCs的H3K9ace、H3ace和H4ace富集量显著增加；当NaB干预后，H3K9ace和H4ace的富集量甚至更高；进一步结果显示NaB干预后，HDAC2表达以及在SMCs标志基因的富集量显著下降。上述结果说明NaB可能通过降低HDAC2的表达，提高了H3K9和H4乙酰化水平，促进SMCs标志基因的表达。最后，为了研究ATP依赖的染色质复合物在MSCs平滑肌分化中的作用，PCR技术测定siBRG1和siBRM转染共培养的BMSCs前后对α-SMA和SM-MHC基因的影响。结果显示siBRM而不是siBRG1，α-SMA和SM-MHC基因表达水平显著下降。紧接着，通过ChIP-qPCR技术对比siBRM转染共培养的MSCs前后，组蛋白乙酰化修饰在SMCs标志基因富集量变化。结果显示BRM干扰后，降低了H3K9ace、H3ace和H4ace的富集量；同时SRF的表达以及富集量亦减少。上述结果说明在MSCs向SMCs分化中，BRM而不是BRG1可能联合H3K9ace、H3ace和H4ace调控SRF-Myocardin依赖的SMCs标志基因的表达。.本项目成功建立了体外诱导并提高干细胞分化的有效方法，深入揭示了表观转录调控在其中的分子调控机制，精确挖掘出干细胞定向分化的相关分子靶点，为MSCs作为种子细胞应用于组织工程研究奠定基础。