北大口腔陈峰团队揭示结肠炎加剧牙周炎新机制：NOX2/ROS轴是关键！

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北大口腔陈峰团队揭示结肠炎加剧牙周炎新机制：NOX2/ROS轴是关键！

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牙周炎是一种由牙菌斑生物膜引起的慢性炎症性疾病，可导致牙周组织破坏和牙齿脱落。炎症性肠病（IBD）则是一组以肠道慢性炎症为特征的疾病，包括溃疡性结肠炎和克罗恩病。尽管牙周炎和IBD在解剖位置上相距较远，但越来越多的研究表明，两者之间存在双向关系。例如，IBD患者常伴有更严重的牙周炎，而牙周炎也可能加重IBD症状。然而，这种关联的具体分子机制尚不清楚。

为深入探究牙周炎和IBD相互关联的机制，近日，北京大学口腔医院中心实验室陈峰团队与北京大学口腔医院第五门诊段成钢团队在hLife上发表了题为“Dextran sulfate sodium-induced colitis exacerbates periodontitisviathe NADPH oxidase 2/reactive oxygen species axis in M1-like macrophages”的文章（图1），本研究通过构建结肠炎和牙周炎小鼠模型，结合单细胞转录组学研究，探究上述疑问，并评估 NOX2/ROS 轴作为 IBD 相关牙周炎治疗靶点的可行性。

图1 论文标题及作者信息

右旋糖酐硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎加重牙周炎症

通过建立对照组（CTRL）、DSS诱导的结肠炎组（IBD）、非DSS处理但结扎诱导的牙周炎组（P）以及DSS诱导的结肠炎和结扎诱导的牙周炎组（IBDP）模型，发现DSS诱导的结肠炎确实加剧了牙周炎炎症。通过活体成像系统监测牙周组织中的活性氧（ROS）水平，发现结肠炎不仅加剧了牙周炎症，还显著提高了牙周组织中的ROS水平（图2）。

图2 硫酸葡聚糖钠（DSS）诱导的结肠炎加剧牙周炎并上调活性氧（ROS）水平

NADPH氧化酶相关基因的上调与ROS通路激活

为进一步探究ROS水平升高的机制，利用已发表的口腔黏膜免疫细胞单细胞测序数据，分析了结肠炎和牙周炎中ROS水平增加的细胞来源。结果显示，六种口腔黏膜免疫细胞中，只有吞噬细胞在IBDP组中表现出NADPH氧化酶相关基因表达的增加。基因集富集分析进一步表明，ROS相关通路仅在IBDP组的巨噬细胞中显著富集。此外，巨噬细胞中与NADPH氧化酶和线粒体相关的基因在IBDP组中显著上调，氧化还原酶活性和氧化磷酸化水平也显著增强（图3）。

图3 结肠炎加剧牙周炎时，吞噬细胞中 NOX2 相关基因的表达上调

M1样巨噬细胞在牙周炎加剧中的关键作用

通过对巨噬细胞亚群的分析，发现Ma.3亚群在IBDP组中高表达NADPH相关基因，暗示其可能是加剧牙周炎的关键细胞群。Ma.3亚群高表达的基因包括炎症和先天免疫相关因子，且其显著富集的通路包括炎症反应调控、对细菌来源分子的细胞反应、中性粒细胞迁移等。免疫荧光染色进一步证实，IBDP组牙周组织中M1型巨噬细胞的浸润显著增加。此外，Ma.3亚群还表现出与中性粒细胞聚集相关基因的上调，这与ROS反应通路相关的基因特征一致（图4）。

图4 M1样细胞可能是结肠炎加剧牙周炎时细胞簇中的关键亚群