Fumarate Restrains Alveolar Bone Restoration via Regulating H3K9 Methylation

牙周膜干细胞 脱甲基酶 转录组 表观遗传学 生物 组蛋白甲基化 细胞生物学 染色质 DNA甲基化 化学 生物化学 基因表达 基因 碱性磷酸酶
作者
Yao Zhang,Xiang Jiao,Yu‐Ying He,Xia Liu,Heyong Ye,Ling Xu,Hong Bai,Hua Zhang,Hongmei Zhang,Wenzhao Liu,Yunyan Zhang,Ping Ji,Robert E. Cannon
出处
期刊:Journal of Dental Research [SAGE Publishing]
卷期号:103 (12): 1302-1312 被引量:2
标识
DOI:10.1177/00220345241279555
摘要

Nonresolving inflammation causes irreversible damage to periodontal ligament stem cells (PDLSCs) and impedes alveolar bone restoration. The impaired tissue regeneration ability of stem cells is associated with abnormal mitochondrial metabolism. However, the impact of specific metabolic alterations on the differentiation process of PDLSCs remains to be understood. In this study, we found that inflammation altered the metabolic flux of the tricarboxylic acid cycle and induced the accumulation of fumarate through metabolic testing and metabolic flux analysis. Transcriptome sequencing revealed the potential of fumarate in modulating epigenetics. Specifically, histone methylation typically suppresses the expression of genes related to osteogenesis. Fumarate was found to impede the osteogenic differentiation of PDLSCs that exhibited high levels of H3K9me3. Various techniques, including assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing, chromatin immunoprecipitation sequencing, and RNA sequencing, were used to identify the target genes regulated by H3K9me3. Mechanistically, accumulated fumarate inhibited lysine-specific demethylase 4B (KDM4B) activity and increased H3K9 methylation, thus silencing asporin gene transcription. Preventing fumarate from binding to the histone demethylase KDM4B with α-ketoglutarate effectively restored the impaired osteogenic capacity of PDLSCs and improved alveolar bone recovery. Collectively, our research has revealed the significant impact of accumulated fumarate on the regulation of osteogenesis in stem cells, suggesting that inhibiting fumarate production could be a viable therapeutic approach for treating periodontal diseases.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
奶糖最可爱完成签到,获得积分0
刚刚
1秒前
FashionBoy应助朴实的墨镜采纳,获得10
1秒前
1秒前
yy完成签到,获得积分10
1秒前
瀼瀼发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
兔子发布了新的文献求助10
2秒前
林少玮发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
石头发布了新的文献求助10
2秒前
范innovation完成签到,获得积分10
2秒前
高高的箴完成签到,获得积分10
3秒前
电黄耗子完成签到 ,获得积分10
3秒前
大大大飞机完成签到,获得积分10
3秒前
yys完成签到 ,获得积分10
3秒前
香蕉觅云应助Michael_li采纳,获得10
4秒前
bigger.b完成签到,获得积分10
5秒前
火星上的兔子完成签到,获得积分10
5秒前
壮观的寒松应助Aprilapple采纳,获得10
6秒前
电黄耗子关注了科研通微信公众号
6秒前
范innovation发布了新的文献求助20
6秒前
卿君完成签到,获得积分10
6秒前
悲凉的冬天完成签到,获得积分10
6秒前
小小发布了新的文献求助10
7秒前
Wilddeer发布了新的文献求助10
8秒前
hgf完成签到,获得积分10
8秒前
上官若男应助迷人寒梦采纳,获得30
9秒前
9秒前
阿尔法贝塔完成签到 ,获得积分10
9秒前
lili发布了新的文献求助10
10秒前
落后的怀梦完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
肥猫啊平完成签到,获得积分10
11秒前
酷炫的乐驹完成签到,获得积分10
11秒前
喵喵喵完成签到,获得积分10
11秒前
wei完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
从全世界路过完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Solid-Liquid Interfaces 600
A study of torsion fracture tests 510
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
Narrative Method and Narrative form in Masaccio's Tribute Money 500
Aircraft Engine Design, Third Edition 500
Neonatal and Pediatric ECMO Simulation Scenarios 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4755977
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4099220
关于积分的说明 12683475
捐赠科研通 3813239
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2105141
邀请新用户注册赠送积分活动 1129957
关于科研通互助平台的介绍 1007956