나노입자 후성유전적 계통 프로그래밍

nano-hydroxyapatite가 조골세포 분화를 재프로그래밍하는 기전 (see Ha et al., Biomaterials (2015), Figs. 4–7, pp.6–9). 본 위키에 등재된 최초의 나노소재–DNA 메틸화 기전.

• 조골세포 분화 초기 (미분화 BMSC 또는 전조골세포 단계)에서의 nano-HAp 노출은 ALP (Alpl) 프로모터의 DNMT 매개 CpG 메틸화를 유도하며 → alp-promoter-methylation — ALP, BSP 및 OSC를 영구적으로 침묵시키는 한편, OPN은 일시적으로 상향 조절한다.
• 기전적으로 구별되는 두 가지 경로: 3일간의 단기 처리만으로도 ALP/BSP/OSC 억제가 제거 후 ≥ 21일 동안 지속되는 반면 (안정적 후성유전), OPN 유도는 지속되지 않는다 (일시적 신호 전달).
• 분화 단계 의존성: 미분화 BMSC에서 강하게 나타나며 > MC3T3-E1 전조골세포에서 중간 수준 > 최종 분화된 MLO-Y₄ 골세포에서는 사실상 관찰되지 않는다.
• 제안된 생리적 역할: 내인성 기질 소포에서 방출된 HA는, 광화가 확립된 이후 조골세포 초기 유전자를 영구적으로 억제하는 분화 결정 체크포인트 신호로 작용한다.