牙龈卟啉单胞菌中的鞘脂会损害中性粒细胞的功能，并促进细菌的存活

《Journal of Oral Microbiology》：Porphyromonas gingivalis sphingolipids impair neutrophil function and promote bacterial survival

鞘脂类物质通过抑制中性粒细胞吞噬迁移和炎症反应促进牙龈卟啉单胞菌免疫逃逸。本研究采用人中性粒细胞模型，比较表达鞘脂类（SLs）的W83菌株与SLs缺陷突变株W83ΔSPT的功能差异。结果显示SLs显著降低中性粒细胞吞噬指数（p≤0.0001）、迁移速度（p<0.05）和炎症介质IL-8、TNF-α等释放量（p<0.05），同时提高细菌存活率（CFU增加1.94倍）。机制研究表明SLs通过调控TLR2/4信号通路和S1PR1表达抑制中性粒细胞功能，其中S1PR1下调幅度达38.6%（p<0.05）。该发现为牙周炎治疗提供了新靶点。

　　**Porphyromonas gingivalis与中性粒细胞功能调控的机制研究**

Porphyromonas gingivalis（简称P. gingivalis）是一种与牙周病密切相关的重要病原体。近年来，研究发现它能够合成一类特殊的鞘脂（sphingolipids, SLs），这种能力在细菌中较为罕见。鞘脂在宿主免疫反应中发挥着关键作用，能够影响细胞信号传导、细胞存活、迁移和凋亡等过程。然而，P. gingivalis所合成的鞘脂是否参与其与宿主免疫细胞的相互作用，特别是中性粒细胞的调控，仍是一个未被完全揭示的领域。

中性粒细胞是人体免疫系统中最早参与炎症反应的细胞之一，它们通过吞噬作用、释放活性氧和形成中性粒细胞胞外陷阱（NETs）等多种机制对抗病原体。在牙周病的进展过程中，中性粒细胞的数量显著增加，且其功能在疾病的不同时期扮演着关键角色。由于P. gingivalis具有逃避宿主免疫防御的能力，其鞘脂合成可能成为一种独特的免疫逃逸策略。本研究旨在探讨P. gingivalis鞘脂合成对中性粒细胞功能的影响，包括吞噬能力、迁移速度、活性氧生成以及炎症因子的释放等。

**P. gingivalis鞘脂合成对中性粒细胞吞噬能力的抑制作用**

研究首先比较了P. gingivalis野生型菌株W83和其鞘脂合成缺失突变株W83 ΔSPT对中性粒细胞吞噬能力的影响。结果显示，W83菌株显著降低了中性粒细胞的吞噬效率，特别是在感染后的15分钟和30分钟时，其吞噬能力与W83 ΔSPT突变株相比明显减弱。这一现象表明，P. gingivalis的鞘脂合成可能在某种程度上干扰了中性粒细胞的吞噬过程。此外，通过流式细胞术分析发现，W83菌株的吞噬指数明显低于突变株，进一步支持了鞘脂在抑制吞噬作用中的作用。

为了更直观地观察这一过程，研究还采用了荧光标记的酵母颗粒作为对照，发现中性粒细胞对酵母颗粒的吞噬能力不受P. gingivalis鞘脂的影响，而对细菌的吞噬能力则显著下降。这提示P. gingivalis可能通过鞘脂合成影响中性粒细胞的吞噬机制，从而逃避宿主的免疫清除。此外，通过计算细菌在中性粒细胞内的存活率，发现W83菌株的存活能力比突变株高出约1.94倍，但这一差异未达到统计学显著水平。这可能意味着鞘脂的合成对细菌的存活有一定促进作用，但其影响可能受到其他因素的制约。

**P. gingivalis鞘脂对中性粒细胞迁移能力的抑制**

中性粒细胞的迁移能力是其发挥免疫效应的关键步骤，尤其是在炎症反应中，它们需要快速响应病原体的信号并迁移到感染部位。本研究采用微流控芯片和Transwell系统两种方法评估P. gingivalis鞘脂对中性粒细胞迁移的影响。结果显示，无论是通过微流控系统还是Transwell系统，W83菌株均显著抑制了中性粒细胞的迁移能力，而其鞘脂合成缺失突变株则表现出更高的迁移率。这一发现表明，P. gingivalis的鞘脂合成可能通过某种机制干扰了中性粒细胞的迁移路径，从而降低其对病原体的清除能力。

进一步分析显示，P. gingivalis的鞘脂可能通过影响中性粒细胞的趋化因子反应来抑制其迁移。趋化因子是中性粒细胞迁移的重要信号分子，而P. gingivalis的鞘脂似乎能够降低趋化因子的表达水平，进而影响中性粒细胞的迁移效率。此外，研究还发现，P. gingivalis的鞘脂能够抑制CD62L的表达，CD62L是一种与细胞黏附和迁移密切相关的分子。这一结果提示，鞘脂可能通过调控中性粒细胞的黏附分子表达，从而干扰其迁移能力。

**P. gingivalis鞘脂对中性粒细胞活性氧生成的抑制**

活性氧（superoxide）是中性粒细胞在吞噬病原体过程中产生的一种重要抗菌物质。研究发现，P. gingivalis的鞘脂合成能够显著抑制中性粒细胞的活性氧生成，特别是在感染后的前30分钟内。然而，随着时间推移，这种抑制作用逐渐减弱，到45分钟时，活性氧的生成水平趋于相似。这表明，P. gingivalis的鞘脂可能在早期阶段通过某种机制干扰了中性粒细胞的NADPH氧化酶活性，从而抑制活性氧的产生。尽管活性氧的生成在后期恢复，但鞘脂对中性粒细胞的抑制作用可能在更长时间内持续影响其免疫功能。

此外，研究还发现，P. gingivalis的鞘脂对中性粒细胞的NET形成没有显著影响。NET是中性粒细胞在对抗病原体时释放的一种网状结构，由染色质和抗菌蛋白组成，能够捕获并杀死病原体。然而，P. gingivalis的鞘脂并未改变NET的形成水平，这可能与鞘脂对活性氧生成的抑制作用有关。由于NET的形成需要一定的时间，而活性氧的抑制可能在早期阶段阻止了NET的形成，但随着时间推移，这种影响逐渐减弱，导致NET的形成恢复。这一现象提示，P. gingivalis的鞘脂可能在一定程度上干扰了中性粒细胞的NET形成过程，但并非完全抑制。

**P. gingivalis鞘脂对炎症因子释放的调控**

中性粒细胞在吞噬病原体后，会释放多种炎症因子，如IL-8、TNFα、IL-1β、MIP-1α等，这些因子在炎症反应中起着重要作用。研究发现，P. gingivalis的鞘脂合成能够显著抑制这些炎症因子的释放，特别是在感染后的早期阶段。与之相对，鞘脂合成缺失的突变株则促进了炎症因子的释放，这表明鞘脂的合成可能在调节中性粒细胞的炎症反应中发挥关键作用。

值得注意的是，虽然P. gingivalis的鞘脂能够抑制某些炎症因子的释放，但它们并未完全阻断中性粒细胞的免疫应答。这可能是因为鞘脂的合成只是影响了中性粒细胞的部分功能，而并未完全抑制其免疫活性。此外，研究还发现，P. gingivalis的鞘脂能够调节TLR2和TLR4的表达水平，其中TLR2的表达被促进，而TLR4的表达则被抑制。这一现象表明，P. gingivalis可能通过鞘脂合成影响中性粒细胞的信号传导通路，从而改变其免疫反应模式。

**鞘脂合成对中性粒细胞免疫功能的综合影响**

综上所述，P. gingivalis的鞘脂合成对其与中性粒细胞的相互作用具有多重影响。一方面，鞘脂的合成能够显著抑制中性粒细胞的吞噬能力，从而帮助细菌逃避宿主的免疫清除；另一方面，鞘脂可能通过影响中性粒细胞的迁移能力和活性氧生成，进一步削弱其免疫防御功能。此外，鞘脂合成还能够调控中性粒细胞的炎症因子释放和受体表达，从而改变其免疫反应的方向和强度。

这些发现不仅揭示了P. gingivalis鞘脂合成在免疫逃逸中的重要作用，也为理解牙周病的发病机制提供了新的视角。未来的研究可以进一步探讨鞘脂合成的具体分子机制，以及其对宿主免疫系统的长期影响。此外，通过构建互补突变株，可以更准确地验证鞘脂合成在免疫逃逸中的关键作用。同时，深入研究鞘脂合成与中性粒细胞信号通路之间的相互作用，将有助于揭示其在牙周病进展中的潜在作用。