A regulação de HIF1α de Sox9 é necessária para manter a diferenciação de células pré-condrogênicas hipóxicas durante a early skeletogênese

Durante os estágios iniciais do desenvolvimento dos membros, a vasculatura é submetida a um remodelamento extenso que deixa a condensação pré-condrogênica avascular e, como demonstramos a seguir, hipóxica. Vários estudos sobre uma variedade de tipos celulares relataram que a hipoxia tem um efeito inibitório sobre a diferenciação celular. Para investigar o mecanismo que apoia a diferenciação de condrogênicas em condições hipóxicas, inativamos o fator de transcrição fator induzível por hipoxia 1alpha (HIF1alpha) no mesênquima do broto do membro de camundongos. A análise do desenvolvimento de membros com depleção de Hif1alpha revelou formação anormal de cartilagem e articulação no autopodo, sugerindo que HIF1alpha faz parte de um mecanismo que regula a diferenciação de células pré-condrogênicas hipóxicas. A formação dramaticamente reduzida de cartilagem em células de cultura de micromassa com depleção de Hif1alpha sob hipoxia forneceu suporte adicional para o papel regulatório de HIF1alpha na condrogênese. A redução da expressão de Sox9, um regulador chave da diferenciação de condrogênicas, seguida pela redução de Sox6, colágeno tipo II e agrecano em membros com depleção de Hif1alpha levantou a possibilidade de que a regulação de Sox9 por HIF1alpha é necessária em condições hipóxicas para a diferenciação de células pré-condrogênicas em condrogênicas. Para estudar essa possibilidade, miramos na expressão de Hif1alpha em culturas de micromassa. Em condições hipóxicas, a expressão de Sox9 aumentou duas vezes em relação à sua expressão em condição normóxica; esse incremento foi perdido nas células com depleção de Hif1alpha. A imunoprecipitação de cromatina demonstrou a ligação direta de HIF1alpha ao promotor de Sox9, apoiando assim a regulação direta de HIF1alpha na expressão de Sox9. Este trabalho estabelece pela primeira vez HIF1alpha como um componente chave no programa genético que regula a condrogênese regulando a expressão de Sox9 em células pré-condrogênicas hipóxicas.