2025年1月22日，口腔疾病研究与防治国家级重点实验室培育建设点、我校附属口腔医院正畸科马俊青教授团队在高水平期刊Nature Communications（《自然通讯》）上发表了题为“PRMT1-methylated MSX1 phase separates to control palate development”（PRMT1甲基化调控的MSX1相分离影响腭发育）的文章。该研究首次发现MSX1经历PRMT1精氨酸甲基化所调控的液-胶相分离行为，并揭示了MSX1异常相分离在腭部发育中的作用与机制，为非综合征型唇腭裂的预防和治疗提供了新思路。
关于颅颌面发育障碍中相分离的调节和功能知之甚少。其中Msh同源框基因1（MSX1）和蛋白精氨酸甲基转移酶1（PRMT1）是两个重要的调节因子。MSX1突变与人类最常见的颅面出生缺陷-腭裂有关。该研究首次发现，由PRMT1催化的甲基化调控的MSX1相分离是胚胎腭间充质干细胞（EPMs）功能和腭融合的脊椎动物保守调控机制。
该研究发现，MSX1相分离由其N端固有无序区（IDR）触发，并受PRMT1催化的非对称性精氨酸二甲基化调节。PRMT1在MSX1 IDR中的精氨酸残基R150和R157处二甲基化修饰MSX1。PRMT1缺乏或MSX1精氨酸甲基化位点突变所致的MSX1低甲基化状态导致MSX1相分离异常，由流动性较好的液滴状缩合物转变为形成更多动态性较差的凝胶状缩合物。该研究进一步基于细胞功能实验以及斑马鱼、小鼠动物模型等实验发现，由异常MSX1相分离形成的动态性较差的凝胶状冷凝物会导致EPM增殖缺陷进而导致腭裂。总的来说，这些发现揭示了MSX1相分离为腭发育调控的新机制，提供了与颅颌面发育障碍疾病相关的相分离机制的第一个概念验证实例，为进一步探索相分离在遗传性疾病中的调控机制提供了新的范式，为未来通过调节相分离来创新遗传性疾病的防治方法提供了基础。
附属口腔医院口腔正畸科博士孟丽、江裕程为本文的共同第一作者。我校附属口腔医院口腔正畸科马俊青教授、南京师范大学生命科学学院陈礼明教授为本论文共同通讯作者，此工作得到国家自然科学基金等项目资助。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-56327-6
（撰稿/马俊青课题组）