[發明專利]KDM1A的用途

有效

• 申請號: 201710549257.6
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107217060B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 范志朋;王利軍;鄭穎;王松靈
• 申請（專利權）人: 首都醫科大學附屬北京口腔醫院
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明涉及生物醫療技術領域，尤其涉及KDM1A的用途。本發明研究結果表明，KDM1A能夠通過調控成骨、成牙基因的表達，影響根尖牙乳頭干細胞向成骨、成牙的分化，從而影響根尖牙乳頭干細胞體外內礦化能力。本發明為制備含有KDM1A基因的骨組織或牙組織再生藥物提供技術支持。

技術領域

本發明涉及生物醫療技術領域，尤其涉及KDM1A的用途。

背景技術

牙髓和牙本質均起源于外胚間充質(ectomesenchyme)，由牙乳頭發育而來。成人牙髓組織被堅硬的牙本質包繞，一旦牙髓出現炎癥，易向壞死方向發展，實現功能性牙髓再生還存在一定的困難。目前，在干細胞介導的牙髓組織再生研究中，通過加入外源性干細胞及支架材料和生長因子后能夠在牙髓腔內形成軟組織影像。但組織學水平研究發現，牙髓腔新生的軟組織類似于牙周組織，而非牙髓組織。如何精確控制干細胞的分化是目前尚未解決的難題。因此揭示調控干細胞的定向分化及組織再生效能的分子機制是組織工程研究中的重要問題。

表觀遺傳修飾與間充質干細胞的分化關系密切，絕大多數機體細胞的分化是通過表觀遺傳修飾調控的，極少數可能由于DNA發生突變。表觀遺傳修飾包括：DNA甲基化和組蛋白修飾兩方面作用，其中組蛋白修飾主要發生在組蛋白的-N末端，這些修飾作用繼而對染色質結構以及轉錄過程發生影響，使這些位點上的基因可以單獨或以聯合的方式作用于下游基因。組蛋白可受到甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、多聚ADP、糖基化等多種修飾，這些修飾作用既能影響染色質的結構和功能，也可以阻遏或促進基因的轉錄。其中的一種修飾方式-組蛋白甲基化通常發生在組蛋白N末端的賴氨酸殘基或精氨酸殘基上，最終體現為包括轉錄激活、抑制等在內的多種效應。通過查閱文獻我們發現，組蛋白能夠通過不同位點的甲基化和去甲基化來調控干細胞的增殖、分化、遷移等，從而達到促進組織再生的效能。組蛋白甲基化修飾的調控取決于作用的不同位點以及不同的甲基化狀態，甲基化位點包括H3K:4,9,27,36,79；H4K30和H4R3等，甲基化狀態則包括單甲基化，雙甲基化和三甲基化((mono-,di-,or tri-methylation—me1,me2or me3)。一般認為發生在H3K4、H3K36、H3K79位點的甲基化修飾與轉錄激活以及TrxG(Trithorax-Group proteins)蛋白家族有關，而發生在H3K9、H3K27、H4K20位點的甲基化則與基因沉默和PcG蛋白家族(Polycomb-groupproteins)有關。

組蛋白去甲基化酶1-KDM1A是位于細胞核上的一種黃素腺嘌呤二核苷酸(Flavinadenine dinucleotide，FAD)依賴性單胺氧化酶，是胺氧化酶家族中的一員。2004年Shi Y等第一次發現了組蛋白去甲基化酶1-(KDM1A)，打破了人們對于組蛋白甲基化不可逆的認知。研究表明，在FAD的參與下，KDM1A可以特異性的催化組蛋白H3K4me1/2和H3K9me1/2去甲基化，發揮基因轉錄，受體激活等作用，從而調控細胞的增殖、分化、遷移等作用。KDM1A缺失的小鼠胚胎發生早期死亡，胚胎干細胞中KDM1A的缺失將導致生長緩慢或胚胎死亡，因此KDM1A對早期發育也具有重要作用。隨著研究的深入，研究者們逐漸發現KDM1A能夠通過不同的信號途徑調控不同來源的成體干細胞如：胚胎干細胞，脂肪干細胞，神經元干細胞以及造血干細胞等的增殖與分化。但是KDM1A在牙源性干細胞中的作用以及其作用機制尚不明確。而闡明間充質干細胞的分化再生功能和作用機制將有助于促進牙齒組織再生的效率，為臨床轉化應用提供依據。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供KDM1A的用途。本發明對KDM1A和PLOD2對根尖牙乳頭干細胞骨向/牙向分化過程中的作用進行驗證。

本發明提供了KDM1A在制備調控根尖牙乳頭干細胞成牙和/或成骨相關基因表達的制劑中的應用；所述成牙相關基因和/或成骨相關基因為BSP、OCN、DSPP和/或DMP-1。

所述調控具體為：抑制KDM1A基因后，BSP、OCN、DSPP和/或DMP-1的表達得到促進。