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Homeobox遺伝子であるLim-Homeobox 8（LHX8）は、以前は歯科間葉発達のための必須転写因子として特定されています。ただし、LHX8自体がどのように調節され、歯原形成が調節されているかはよく理解されていません。この研究では、RNASCOPEアッセイを採用して、歯科間間葉のLHX8とSUV39H1の共発現パターンを検出しました。これは、線維芽細胞成長因子8（FGF8）の初期上皮シグナルの動的な発現プロファイルと後期間葉シグナルの動的発現プロファイルと一致しました。骨形成タンパク質2（BMP2）。さらに、FGF8はLHX8を活性化しましたが、BMP2は転写レベルでLHX8発現を抑制しました。初期の歯科間葉におけるLHX8の高発現は、歯科間葉で構成されたヒストン - リジンN-メチルトランスフェラーゼであるSuv39H1と相互作用することにより、細胞運命を未分化の状態で維持しました。さらに、ex vivo臓器培養モデルでは、SUV39H1のノックダウンがLHX8とFGF8の機能を大幅にブロックしました。機械的には、LHX8/SUV39H1は、プロモーター上のH3K9をメチル化することにより、歯原芽細胞分化関連遺伝子と抑制された遺伝子発現を認識しました。まとめると、ここでのデータは、LHX8/SUV39H1複合体が上皮間葉信号によって反比例し、H3K9メチル化を介した歯科間葉の分化と増殖のバランスをとることを示唆しています。
Homeobox遺伝子であるLim-Homeobox 8（LHX8）は、以前は歯科間葉発達のための必須転写因子として特定されています。ただし、LHX8自体がどのように調節され、歯原形成が調節されているかはよく理解されていません。この研究では、RNASCOPEアッセイを採用して、歯科間間葉のLHX8とSUV39H1の共発現パターンを検出しました。これは、線維芽細胞成長因子8（FGF8）の初期上皮シグナルの動的な発現プロファイルと後期間葉シグナルの動的発現プロファイルと一致しました。骨形成タンパク質2（BMP2）。さらに、FGF8はLHX8を活性化しましたが、BMP2は転写レベルでLHX8発現を抑制しました。初期の歯科間葉におけるLHX8の高発現は、歯科間葉で構成されたヒストン - リジンN-メチルトランスフェラーゼであるSuv39H1と相互作用することにより、細胞運命を未分化の状態で維持しました。さらに、ex vivo臓器培養モデルでは、SUV39H1のノックダウンがLHX8とFGF8の機能を大幅にブロックしました。機械的には、LHX8/SUV39H1は、プロモーター上のH3K9をメチル化することにより、歯原芽細胞分化関連遺伝子と抑制された遺伝子発現を認識しました。まとめると、ここでのデータは、LHX8/SUV39H1複合体が上皮間葉信号によって反比例し、H3K9メチル化を介した歯科間葉の分化と増殖のバランスをとることを示唆しています。
The homeobox gene, LIM-homeobox 8 (Lhx8), has previously been identified as an essential transcription factor for dental mesenchymal development. However, how Lhx8 itself is regulated and regulates odontogenesis remains poorly understood. In this study, we employed an RNAscope assay to detect the co-expression pattern of Lhx8 and Suv39h1 in the dental mesenchyme, which coincided with the dynamic expression profiles of the early epithelium signal of Fibroblast Growth Factor 8 (FGF8) and the later mesenchymal signal Bone Morphogenetic Protein 2 (BMP2). Moreover, FGF8 activated Lhx8, whereas BMP2 repressed Lhx8 expression at the transcriptional level. The high expression of Lhx8 in the early dental mesenchyme maintained the cell fate in an undifferentiated status by interacting with Suv39h1, a histone-lysine N-methyltransferase constitutively expressed in the dental mesenchyme. Further in the ex vivo organ culture model, the knockdown of Suv39h1 significantly blocked the function of Lhx8 and FGF8. Mechanistically, Lhx8/Suv39h1 recognized the odontoblast differentiation-related genes and repressed gene expression via methylating H3K9 on their promoters. Taken together, our data here suggest that Lhx8/Suv39h1 complex is inversely regulated by epithelium-mesenchymal signals, balancing the differentiation and proliferation of dental mesenchyme via H3K9 methylation.
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