メラトニンとビタミンDは、エピジェネティックな調節遺伝子を調節することにより、脂肪由来の幹細胞運命を調整します

概日リズムを含む多くの生理学的プロセスを調節するメラトニンは、in vitroでの骨芽細胞の成熟を促進し、in vivoでの骨量減少を防ぐことができる分子であり、脂肪細胞の代謝も調節します。この点で、ビタミンDと組み合わせたメラトニンは、脂肪生成の好意状態で培養された脂肪由来幹細胞（ADSC）の脂肪生成表現型の出現に対抗できることを以前に示しました。本研究では、エピジェネティック調節遺伝子の関与も考慮して、メラトニンとビタミンDベースの培地によって誘発された特定の表現型を評価することを目的としました。ADSCは、メラトニン単独またはビタミンDの存在下で、特定の脂肪生成条件付き培地で培養されました。特定の骨形成関連遺伝子の発現は、ヒストンのデーセチラーゼエピジェネティックレギュレーター、HDAC1およびサーチュイン（SIRT）1とともに、異なる時点で評価されました。2。我々の結果は、メラトニンとビタミンDがHDAC1、SIRT 1および2のアップレギュレーションを通じて骨形成表現型に対するADSCのコミットメントを調節することができ、幹細胞分化のエピジェネティックな調節を展開し、幹細胞の将来の治療バランスのための新規戦略を開始することができることを示しています。脂肪生成または骨形成表現型への運命。

Melatonin, that regulates many physiological processes including circadian rhythms, is a molecule able to promote osteoblasts maturation in vitro and to prevent bone loss in vivo, while regulating also adipocytes metabolism. In this regard, we have previously shown that melatonin in combination with vitamin D, is able to counteract the appearance of an adipogenic phenotype in adipose derived stem cells (ADSCs), cultured in an adipogenic favoring condition. In the present study, we aimed at evaluating the specific phenotype elicited by melatonin and vitamin D based medium, considering also the involvement of epigenetic regulating genes. ADSCs were cultured in a specific adipogenic conditioned media, in the presence of melatonin alone or with vitamin D. The expression of specific osteogenic related genes was evaluated at different time points, together with the histone deacetylases epigenetic regulators, HDAC1 and Sirtuins (SIRT) 1 and 2. Our results show that melatonin and vitamin D are able to modulate ADSCs commitment towards osteogenic phenotype through the upregulation of HDAC1, SIRT 1 and 2, unfolding an epigenetic regulation in stem cell differentiation and opening novel strategies for future therapeutic balancing of stem cell fate toward adipogenic or osteogenic phenotype.