摘要：中國科學院生物物理研究所劉光慧研究組、北京大學湯富酬研究組和中國科學院動物研究所曲靜研究組合作，首次揭示表觀調節蛋白CBX4具有穩定人間充質幹細胞核仁異染色質結構、維持細胞年輕化的作用。在細胞水平，過表達CBX4可延緩人間充質幹細胞的衰老。

（圖片來源：生物谷）

骨關節炎是與機體衰老密切相關的退行性骨關節病，嚴重影響老年羣體的生活質量。對於骨關節炎患者，目前尚無安全有效的治療方法。間充質幹細胞的衰老和耗竭被認爲是骨關節炎的主要誘因之一。因此，揭示間充質幹細胞衰老的分子機制將爲有效干預骨關節炎提供線索和靶標。

中國科學院生物物理研究所劉光慧研究組、北京大學湯富酬研究組和中國科學院動物研究所曲靜研究組合作，首次揭示表觀調節蛋白CBX4具有穩定人間充質幹細胞核仁異染色質結構、維持細胞年輕化的作用。更爲重要的是，基於該蛋白過表達的基因治療可在小鼠中顯着緩解骨關節炎的病理表型。該研究於3月26日以《Maintenance of nucleolar homeostasis by CBX4 alleviates senescence and osteoarthritis》爲題發表在Cell Reports 雜誌。

CBX4是PRC1（Polycomb repressive complex 1）蛋白複合物的組分之一，作爲轉錄抑制因子，其在機體發育和細胞分化過程中發揮表觀調控作用。在該研究中，研究人員發現CBX4是維持人間充質幹細胞年輕態的重要分子開關。CBX4在衰老的人間充質幹細胞中表達量顯着下調；利用CRISPR/Cas9敲除CBX4可導致人間充質幹細胞加速衰老。在機制方面，CBX4通過與核仁及異染色質蛋白的相互作用，維持核仁rDNA異染色質穩態，確保rRNA適度轉錄，防止蛋白質過度翻譯，從而維持細胞的年輕狀態。在細胞水平，過表達CBX4可延緩人間充質幹細胞的衰老；在組織水平，向骨關節炎小鼠的關節腔中注射CBX4過表達慢病毒能降低衰老細胞比例，抑制炎症反應，刺激軟骨再生，從而有效緩解骨關節炎的病理過程。

該研究首次從概念上證明了通過基因導入幹細胞“年輕化”因子治療骨關節炎的可行性，爲衰老相關疾病的干預提供了全新的解決方案，在老年醫學和再生醫學中具有重要應用前景。

該研究工作由生物物理所、動物所、中科院幹細胞與再生創新研究院、北京大學、首都醫科大學宣武醫院等機構合作完成。劉光慧、湯富酬以及曲靜爲共同通訊作者。生物物理所博士後任曉慶、北京大學博士研究生胡博強及動物所研究員宋默識爲並列第一作者。

文章來源：生物谷