2025年1月22日，口腔疾病研究與防治國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育建設(shè)點(diǎn)、我校附屬口腔醫(yī)院正畸科馬俊青教授團(tuán)隊(duì)在高水平期刊Nature Communications（《自然通訊》）上發(fā)表了題為“PRMT1-methylated MSX1 phase separates to control palate development”（PRMT1甲基化調(diào)控的MSX1相分離影響腭發(fā)育）的文章。該研究首次發(fā)現(xiàn)MSX1經(jīng)歷PRMT1精氨酸甲基化所調(diào)控的液-膠相分離行為，并揭示了MSX1異常相分離在腭部發(fā)育中的作用與機(jī)制，為非綜合征型唇腭裂的預(yù)防和治療提供了新思路。

關(guān)于顱頜面發(fā)育障礙中相分離的調(diào)節(jié)和功能知之甚少。其中Msh同源框基因1（MSX1）和蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶1（PRMT1）是兩個(gè)重要的調(diào)節(jié)因子。MSX1突變與人類最常見的顱面出生缺陷-腭裂有關(guān)。該研究首次發(fā)現(xiàn)，由PRMT1催化的甲基化調(diào)控的MSX1相分離是胚胎腭間充質(zhì)干細(xì)胞（EPMs）功能和腭融合的脊椎動(dòng)物保守調(diào)控機(jī)制。

該研究發(fā)現(xiàn)，MSX1相分離由其N端固有無序區(qū)（IDR）觸發(fā)，并受PRMT1催化的非對(duì)稱性精氨酸二甲基化調(diào)節(jié)。PRMT1在MSX1 IDR中的精氨酸殘基R150和R157處二甲基化修飾MSX1。PRMT1缺乏或MSX1精氨酸甲基化位點(diǎn)突變所致的MSX1低甲基化狀態(tài)導(dǎo)致MSX1相分離異常，由流動(dòng)性較好的液滴狀縮合物轉(zhuǎn)變?yōu)樾纬筛鄤?dòng)態(tài)性較差的凝膠狀縮合物。該研究進(jìn)一步基于細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)以及斑馬魚、小鼠動(dòng)物模型等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由異常MSX1相分離形成的動(dòng)態(tài)性較差的凝膠狀冷凝物會(huì)導(dǎo)致EPM增殖缺陷進(jìn)而導(dǎo)致腭裂?？偟膩碚f，這些發(fā)現(xiàn)揭示了MSX1相分離為腭發(fā)育調(diào)控的新機(jī)制，提供了與顱頜面發(fā)育障礙疾病相關(guān)的相分離機(jī)制的第一個(gè)概念驗(yàn)證實(shí)例，為進(jìn)一步探索相分離在遺傳性疾病中的調(diào)控機(jī)制提供了新的范式，為未來通過調(diào)節(jié)相分離來創(chuàng)新遺傳性疾病的防治方法提供了基礎(chǔ)。

附屬口腔醫(yī)院口腔正畸科博士孟麗、江裕程為本文的共同第一作者。我校附屬口腔醫(yī)院口腔正畸科馬俊青教授、南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院陳禮明教授為本論文共同通訊作者，此工作得到國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-56327-6

（撰稿/馬俊青課題組）