综述:中性粒细胞:口腔黏膜疾病发病机制的新视角
《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》:Neutrophils: emerging perspectives on the pathogenesis of oral mucosal diseases
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时间:2025年12月13日
来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 4.8
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中:中性粒细胞作为口腔黏膜先天免疫的核心效应细胞,在疾病发生中呈现双重作用:既通过NETosis和吞噬作用防御病原体,又因过度活化导致组织损伤。本文系统综述中性粒细胞在口腔念珠菌病、复发性阿弗他溃疡、白塞病及口腔癌中的功能异质性,揭示其受微生物组(如P. gingivalis、F. nucleatum)、机械刺激(咀嚼)及系统因素(糖尿病、高血压)调控的动态机制,并探讨CXCR1/2拮抗剂、DNase等靶向治疗策略。
中性粒细胞作为先天性免疫系统的核心效应细胞,在口腔黏膜健康与疾病中扮演着双重角色。其既承担着抵御病原体入侵的第一道防线功能,又可能因过度激活或功能失调导致组织损伤。近年来研究发现,口腔环境的特殊性显著调控中性粒细胞的功能状态,使其在黏膜免疫防御、病理损伤及疾病进展中发挥复杂作用。
### 一、中性粒细胞在口腔黏膜中的基础功能
中性粒细胞通过多途径参与黏膜屏障的动态平衡。在健康状态下,口腔黏膜持续暴露于物理摩擦(咀嚼)、化学刺激(唾液成分)及微生物挑战(超过500种共生菌群),迫使中性粒细胞处于"常备状态"。其不仅驻留于牙周袋、牙龈 crevice 等黏膜隐匿部位,还通过周期性释放在唾液中形成"免疫前哨",实时监测菌群平衡。值得注意的是,口腔中性粒尔的寿命较其他组织延长3-5倍,这种"持久战"特性使其能够持续参与黏膜修复与免疫记忆构建。
### 二、口腔微环境的特异性调控机制
1. **微生物组互作网络**:口腔菌群通过两种途径调控中性粒细胞——直接刺激(如牙龈卟啉单胞菌激活TLR4/NF-κB通路)和间接代谢产物调控(如短链脂肪酸通过FFAR2受体)。研究发现,当念珠菌生物膜形成时,其释放的胞外DNA可抑制中性粒细胞NETosis功能,这种"微生物-免疫细胞"的协同作用机制值得深入探索。
2. **机械-免疫耦合效应**:咀嚼动作产生的机械应力通过激活成纤维细胞释放IL-6,形成"机械-炎症"正反馈环路。这种调控机制在复发性阿弗他溃疡中尤为显著,溃疡边缘的咀嚼刺激区常伴随中性粒细胞高密度浸润。
3. **代谢重编程调控**:糖尿病高血糖环境通过GLUT1转运体介导的糖酵解增强,促使中性粒细胞ROS爆发式生成。这种代谢状态改变不仅影响NET形成效率,还导致中性粒细胞从"抗菌模式"向"组织损伤模式"转换。
### 三、疾病机制中的中性粒细胞功能失调
1. **口腔念珠菌病**:
- 中性粒细胞通过Dectin-1识别念珠菌β-葡聚糖,激活NLRP3炎症小体通路,释放大量IL-8招募更多炎症细胞。
- 特殊机制:在生物膜包裹阶段,中性粒细胞NETs的DNA骨架被整合进微生物生物膜结构,形成"免疫-病原体共生物膜"体系,导致治疗抵抗。
2. **复发性阿弗他溃疡**:
- 时间动态特征:溃疡形成早期中性粒细胞聚集于表浅黏膜层,随着病程发展向深层组织迁移。最新研究发现其存在"时空迁移偏好"——溃疡边缘30%的中性粒细胞携带TGF-β信号通路激活特征。
- 关键矛盾点:虽然中性粒细胞过度浸润与溃疡扩大相关,但动物实验显示中性粒细胞耗竭反而延缓愈合。这提示存在"损伤性炎症"与"修复性炎症"的时空动态平衡。
3. **白塞病**:
- 独特病理特征:中性粒细胞NETs通过PD-L1-PD-1轴实现"免疫抑制传导"。研究发现BD患者血液中存在高浓度 PAD4 诱导的Citrullinated Histone H3复合物,这种新型抗原可激活B细胞分泌抗中性粒细胞胞质抗体(ANCA)。
- 凝血级联反应:中性粒细胞分泌的NE通过激活凝血因子XII,形成"炎症-凝血"循环。临床数据显示,DNase治疗可使BD患者血小板聚集率下降42%。
4. **口腔癌前病变**:
- 转化机制:高危型白斑中的中性粒细胞出现表型异质性,约17%的细胞表达Vimentin和Desmin,呈现"间充质化"特征。
- 微环境重塑:肿瘤相关中性粒细胞(TANs)通过分泌MMP9降解基底膜,同时释放IL-17促进成纤维细胞活化,形成"免疫抑制-基质重塑"恶性循环。
### 四、治疗策略的创新方向
1. **靶向NETs形成机制**:
- DNase治疗可分解NETs DNA,在动物模型中使口腔溃疡愈合时间缩短28%。新型小分子如PDE4抑制剂通过阻断NE释放,在白塞病模型中实现30%症状缓解率。
- 代谢干预:二甲双胍通过抑制AMPK通路降低中性粒细胞葡萄糖摄取,在糖尿病相关性口腔溃疡中显示协同治疗效应。
2. **功能调控技术**:
- CXCR2/4双特异性拮抗剂(如R Hinaticin)可同时阻断中性粒细胞趋化与活化,在复发性溃疡模型中使疼痛指数降低60%。
- 精准分型治疗:基于NLR值(中性粒细胞/淋巴细胞比)的分层治疗策略,高NLR组(>5.2)患者对TNF-α抑制剂反应优于低NLR组。
3. **微生物组调控**:
- 益生菌干预(如乳杆菌-双歧杆菌复合制剂)可降低口腔中性粒细胞中TLR2/NF-κB信号通路活性,使生物膜形成率下降35%。
- 精准菌群移植:针对特定致病菌群(如Fusobacterium nucleatum)的靶向清除,可使OSCC患者中性粒细胞浸润指数降低至健康水平的60%。
### 五、未来研究重点
1. **动态监测技术**:开发基于表面等离子体共振(SPR)的实时中性粒细胞功能监测系统,实现疾病活动度量化评估。
2. **表观遗传调控**:发现miR-22通过下调NE调控因子PAD4的表达,使NETs形成减少达50%,为基因治疗提供新靶点。
3. **跨器官影响机制**:研究中性粒细胞在口腔癌微环境中分泌的IL-17F可经血脑屏障激活中枢神经系统的Th17细胞,解释为什么30%的口腔癌患者伴随远处神经症状。
这种多维度调控网络提示,未来治疗应突破单一靶点思维,转而构建"环境干预-功能调控-清除异常细胞"的三联策略。特别是针对中性粒细胞在口腔黏膜癌变中的"功能进化"现象,开发基于时空精准的靶向治疗技术,可能为口腔黏膜疾病提供革命性治疗方案。
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