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골수 중간엽 줄기세포(BMSC)의 노화는 골다공증의 주요 원인 중 하나이다. 필수적인 NAD 의존성 히스톤 탈아세틸화 효소인 SIRT3는 BMSC 노화에 의해 매개되는 뼈 분해 및 미토콘드리아/이질염색질 장애와 밀접한 관련이 있다. 시스테인 잔기의 S-sulfhydration은 퍼설파이드 형성을 통해 SIRT3 활성을 유의미하게 강화한다. 그럼에도 불구하고 BMSC 노화에 관여하는 미토콘드리아/이질염색질 항상성에 대한 SIRT3 S-sulfhydration의 기초적인 분자 메커니즘은 알려져 있지 않다. 여기서 우리는 내인성 황화수소 합성효소인 CBS와 CSE가 BMSC 노화와 함께 조절된다. 외인성 H2S 공여체인 NaHS에 의해 매개된 SIRT3 증가는 BMSC의 노화형 표현형을 구제하였다. 반대로, SIRT3의 결실은 미토콘드리아 기능 손상과 이질염색질 단백질 H3K9me3가 핵막 단백질 Lamin B1에서 분리됨으로써 산화 스트레스로 유도된 BMSC 노화를 가속화하였다. H2S에 의해 매개된 SIRT3 S-sulfhydration 수정은 S-sulfhydration 억제제인 다이티오트레톨에 의해 유도된 무질서한 이질염색질 및 손상된 미토콘드리아를 구제하여 골형성 능력을 높이고 BMSC 노화를 예방하였다. BMSC에 대한 S-sulfhydration 수정의 항노화 효과는 SIRT3 아연 핀드 모티프의 CXXC 부위가 돌연변이될 때 제거되었다. 생체 내에서는 나이든 마우스에서 유래한 BMSC가 NaHS로 전처리된 후, 난소 절제에 의해 유도된 골다공증 마우스에 정위 이식되었으며, SIRT3가 BMSC 노화를 억제하여 뼈 손실을 개선함을 증명하였다. 전반적으로, 우리의 연구는 SIRT3 S-sulfhydration이 BMSC 노화를 저지하여 이질염색질 및 미토콘드리아 항상성을 안정화하는 새로운 역할을 최초로 나타내며, 퇴행성 뼈 질환 치료를 위한 잠재적인 표적을 제시한다.
Liu et al. (수), 이 질문을 연구하였다.