miR-299-5p 或是牙周炎 “救星”,能调控细胞分化缓解炎症

【字体: 时间:2025年02月21日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  为解决牙周炎治疗难题,山西省人民医院的研究人员开展 miR - 299 - 5p 对 LPS 诱导的 PDLSCs 成骨分化影响的研究。结果发现其可作诊断标志物并缓解炎症。推荐科研读者阅读,助力牙周炎研究新突破。

  
在我们的口腔健康世界里,牙周炎(一种常见的口腔炎症性疾病,会出现牙龈肿胀、出血、牙周袋形成以及牙槽骨吸收等症状,还会影响全身健康)可是个让人头疼的 “大反派”。它不仅会给我们的口腔带来局部的损伤,让我们吃饭不香、说话不便,还会通过各种生理机制对全身健康产生不良影响。比如说,它和多种炎症细胞因子的异常表达密切相关,像白细胞介素 - 1β(IL - 1β)、肿瘤坏死因子 - α(TNF - α)和白细胞介素 - 6(IL - 6)这些 “小怪兽”,在牙周炎患者体内大量释放,加剧组织破坏,还可能随着血液循环影响到其他器官和系统,增加患糖尿病、类风湿关节炎和心血管疾病等慢性疾病的风险。而且,牙周炎患者还常常出现铁代谢紊乱的情况,血清铁浓度和铁蛋白水平异常,影响红细胞的生成和氧气运输,让炎症反应更加 “猖獗”。就连高敏 C 反应蛋白(hs - CRP,一种能敏感反映炎症的指标)在牙周炎患者体内也会显著升高,提示着持续的炎症活动和潜在的心血管风险。

传统的治疗方法,比如抗生素治疗、洗牙和手术,虽然能在一定程度上对抗病原体,改善临床附着水平,但在恢复牙周组织的形态和功能方面却存在着明显的局限性。这时候,基于牙周膜干细胞(PDLSCs)的组织工程技术出现了,被认为是目前牙周组织再生最有效的方法之一。可这牙周炎的炎症环境就像一个 “捣乱分子”,总是干扰 PDLSCs 的正常功能,阻碍牙周组织的有效修复,影响组织工程的效果,让患者恢复得很慢,甚至可能导致治疗失败。所以,抑制牙周炎的炎症环境,恢复 PDLSCs 的正常生物学功能,就成了促进牙周组织再生、提高治疗效果、维护患者口腔和全身健康的关键。

在这样的背景下,来自山西省人民医院的研究人员一直在努力寻找解决办法。他们把目光投向了微小核糖核酸(miRNAs,它是炎症的重要调节因子,也参与了牙周炎的发病过程)。之前的研究发现,不同的 miRNAs 在调节 PDLSCs 的成骨分化方面有着重要作用,这为牙周炎的临床治疗提供了新的思路。在众多的 miRNAs 中,研究人员经过筛选,把重点放在了 miR - 299 - 5p 上。因为之前的研究发现它参与了多种疾病的发生发展过程,还和细胞的成骨过程有关,所以研究人员推测它可能也参与了牙周炎的病理过程。

为了弄清楚 miR - 299 - 5p 在牙周炎中到底扮演着什么角色,这些研究人员在《BMC Oral Health》期刊上发表了一篇名为 “MicroRNA - 299 - 5p alleviates lipopolysaccharide - induced inflammation and promotes osteogenic differentiation of periodontal ligament stem cells by targeting PUM2” 的论文。经过一系列研究,他们得出了重要结论:miR - 299 - 5p 有望成为牙周炎的辅助诊断生物标志物,它可以通过抑制 pumilio RNA 结合家族成员 2(PUM2)的表达,减轻炎症反应,改善由脂多糖(LPS)诱导的 PDLSCs 细胞活性抑制情况。这一结论意义重大,为牙周炎的诊断和治疗开辟了新的方向,让我们在对抗牙周炎这个 “大反派” 的道路上看到了新的希望。

那么,研究人员是怎么开展这项研究的呢?他们主要用到了以下几个关键技术方法:首先,通过招募牙周炎患者和健康志愿者,收集他们的临床数据和样本(包括唾液和血清),为后续研究提供基础数据。然后,运用定量逆转录聚合酶链反应(qRT - PCR)技术,检测 miR - 299 - 5p 在唾液中的表达水平,以及相关基因的 mRNA 表达。还利用双荧光素酶报告基因实验,来确定 miR - 299 - 5p 和 PUM2 之间的靶向关系。另外,酶联免疫吸附测定(ELISA)方法被用来检测细胞分泌的炎症因子水平。

下面我们来看看具体的研究结果:

  • miR - 299 - 5p 在牙周炎中的表达及与临床特征的相关性:研究人员通过对多个牙周炎相关的数据集进行分析,筛选出了几个潜在的 miRNAs,再经过文献查询和 qRT - PCR 检测,最终选定 miR - 299 - 5p 作为研究对象。对比牙周炎患者和健康对照组的数据发现,两组在年龄、性别等方面没有明显差异,但在 hs - CRP、炎症因子水平以及牙周临床指标(如附着丧失、出血指数、菌斑指数和探诊深度)上有很大差别。而且,牙周炎患者唾液中 miR - 299 - 5p 的表达明显低于健康对照组。通过绘制受试者工作特征曲线(ROC)评估发现,miR - 299 - 5p 对牙周炎的诊断效能较高,其曲线下面积(AUC)为 0.881,最佳预测临界值为 0.885,灵敏度为 80.4%,特异性为 81.9%。同时,miR - 299 - 5p 的表达还与牙周炎和炎症因子指标呈显著负相关。这就像是发现了一个 “信号兵”,miR - 299 - 5p 的表达变化能反映出牙周炎的病情状况。
  • 炎症微环境中 PDLSCs 指标的变化:研究人员用不同浓度的 LPS 诱导 PDLSCs,发现随着 LPS 浓度升高,PDLSCs 释放的促炎细胞因子(IL - 6、IL - 1β 和 TNF - α)水平上升,而 PDLSCs 的成骨分化能力却下降了,表现为成骨分化相关标记蛋白(ALP、OCN 和 RUNX2)的 mRNA 表达降低。与此同时,miR - 299 - 5p 在 PDLSCs 中的表达也随着 LPS 浓度的增加而显著下降。这说明 LPS 这个 “捣乱分子” 不仅让炎症变得更严重,还阻碍了 PDLSCs 的成骨分化,而 miR - 299 - 5p 似乎在这个过程中也受到了影响。
  • miR - 299 - 5p 靶向 PUM2 的验证:借助多个数据库预测 miR - 299 - 5p 的靶基因,研究人员发现了四个潜在靶基因,经过 qRT - PCR 检测,只有 PUM2 在牙周炎患者和健康对照组之间的表达有明显差异。牙周炎患者中 PUM2 的表达显著增加,并且与 miR - 299 - 5p 呈负相关。LPS 诱导后,PDLSCs 中 PUM2 的表达也升高了。通过双荧光素酶报告基因实验证实,miR - 299 - 5p 可以负向调节野生型 PUM2 的荧光素酶活性,也就是说 miR - 299 - 5p 能够靶向 PUM2。进一步研究还发现,过表达 PUM2 对 miR - 299 - 5p 的表达没有影响,但上调 miR - 299 - 5p 会显著抑制 PUM2 的表达,PUM2 蛋白水平也会随着 miR - 299 - 5p 的上调而下降。这就像是找到了 miR - 299 - 5p 的 “对手”,PUM2 和它之间有着密切的联系。
  • miR - 299 - 5p/PUM2 对 PDLSCs 分化和炎症的影响:研究人员发现,上调 miR - 299 - 5p 可以改善 LPS 诱导的 PDLSCs 炎症,减少 IL - 6、IL - 1β 和 TNF - α 的分泌,同时还能促进被 LPS 抑制的 PDLSCs 分化,增加 ALP、OCN 和 RUNX2 的 mRNA 表达。相反,过表达 PUM2 会抵消 miR - 299 - 5p 上调带来的好处,加剧炎症反应,抑制成骨分化。这表明 miR - 299 - 5p 和 PUM2 在 PDLSCs 的炎症和分化过程中起着相反的作用,miR - 299 - 5p 就像一个 “守护者”,努力对抗着 PUM2 带来的不良影响。

综合研究结论和讨论部分来看,这项研究意义非凡。之前就有研究发现一些 miRNAs 可以作为牙周炎的诊断标志物,而此次研究中的 miR - 299 - 5p 也展现出了成为牙周炎辅助诊断生物标志物的潜力,它和疾病严重程度指标以及炎症标志物都有着密切的关系。研究还证实了 miR - 299 - 5p 可以通过靶向 PUM2,调节 PDLSCs 在炎症微环境中的成骨分化和炎症反应,这为我们揭示了牙周炎发病机制的新线索,也为未来开发新的治疗方法提供了理论依据。不过,研究也存在一些局限性,比如没有进行深入的体内动物实验,对相关信号通路的研究也不够全面。但这也为后续的研究指明了方向,相信在未来,随着研究的不断深入,我们能更加了解牙周炎,找到更好的方法来预防和治疗它,让大家都能拥有健康的口腔。

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