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牙周疾病危害大，其发病与细菌感染和宿主炎症反应相关，自噬在其中起重要作用。研究人员针对黄芩苷（BA）对牙周膜细胞（PDLCs）自噬和炎症的调控作用展开研究。结果显示，BA 可减轻脂多糖（LPS）诱导的炎症，或成牙周疾病治疗新选择。
牙周疾病是一种常见的口腔疾病，主要由牙菌斑生物膜中的病原体引发，比如牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis） 。这些病原体分泌的脂多糖（LPS）会激活宿主免疫细胞，促使白细胞介素（IL）-6、IL-1β 和肿瘤坏死因子 α（TNF-α）等炎症细胞因子产生，持续的炎症反应会对牙周组织造成渐进性破坏，严重时甚至导致牙齿脱落。目前，牙周疾病的治疗面临诸多挑战，现有治疗手段效果有限，因此寻找新的治疗方法迫在眉睫。
华中科技大学同济医学院附属同济医院等机构的研究人员开展了关于黄芩苷（BA）对牙周疾病治疗潜力的研究。他们发现，BA 能有效减轻 LPS 诱导的牙周炎症反应，这一发现为牙周疾病的治疗提供了新的方向，该研究成果发表在《BMC Oral Health》杂志上。
研究人员在实验过程中，运用了多种关键技术方法。首先，通过网络药理学预测 BA 的潜在作用靶点；接着进行转录组测序分析（RNA-Seq），探究 BA 作用的分子机制；还开展了细胞实验，培养牙周膜细胞（PDLCs）并进行相关处理；此外，利用免疫荧光、透射电子显微镜（TEM）、蛋白质免疫印迹（Western blotting）等实验技术检测自噬水平，用分子对接和动力学模拟验证靶点。实验样本来自 18 - 25 岁正畸患者的健康前磨牙。
下面来看具体的研究结果：
- BA 减轻 hPDLCs 中 LPS 诱导的炎症反应：实验开始时，研究人员先对分离出的 hPDLCs 进行鉴定，结果显示波形蛋白呈阳性，细胞角蛋白呈阴性，证实其具有成纤维细胞样特征。CCK-8 实验评估 BA 对 hPDLCs 的生物安全性，发现 100μM BA 会显著抑制细胞生长，基于此选择 20μM、40μM 和 80μM BA 进行后续实验。1μg/mL LPS 可使 IL-6 和 IL-1β 表达显著增加，同时自噬相关蛋白 LC3B 和 Beclin-1 水平也升高，12h 时这种变化更明显，因此选择该浓度和时间点进行后续研究。结果表明，BA 处理能显著降低炎症相关基因表达，减少细胞培养上清液中细胞因子的分泌水平，其中 40μM BA 的抗炎效果最为显著。
- BA 通过调节自噬相关过程减轻 LPS 诱导的炎症反应：RNA 测序分析发现，BA 处理后有 34,494 个基因差异表达。在 CON/LPS 组和 LPS/LPS + 40BA 组中，分别有 4,765 个和 4,692 个 mRNA 差异表达，其中 2,084 个 mRNA 受 LPS 调节且能被 BA 干预逆转。GO 富集分析显示，这些被 BA 逆转的基因与自噬相关过程密切相关，这表明 BA 减轻 LPS 诱导的炎症与自噬机制紧密相连。
- 网络药理学和 RNA - Seq 分析确定 AKT1 是 BA 调节 hPDLCs 自噬的靶点：网络药理学研究发现，BA 有 185 个草药靶点，牙周疾病有 1,138 个疾病靶点，二者共有 64 个重叠基因。蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络显示 AKT1 是 BA 治疗牙周疾病的关键靶点。整合组学和网络药理学分析确定了 9 个重叠靶点，随机选择 AKT1、DNMT1、HK1、NOD2 和 JAK2 进行验证。热图分析和 qRT-PCR 实验结果表明，AKT1 的表达变化最显著。分子对接模拟显示 AKT1 与 BA 的结合亲和力为 - 6.0308kcal/mol ，分子动力学模拟进一步证实了 BA - AKT1 复合物的稳定性，这表明 BA 可能通过靶向 AKT1 调节 hPDLCs 的自噬。
- 抑制自噬增强了 BA 在 hPDLCs 中的抗炎作用：基因集富集分析（GSEA）显示，LPS 处理的 hPDLCs 中上调的基因与自噬相关途径显著相关，此时 LC3B-II/LC3B-I 和 Beclin-1 水平较高。而 BA 处理可降低自噬相关基因表达，降低 LC3B-II/LC3B-I 和 Beclin-1 水平，免疫荧光染色和 TEM 结果也证实 BA 处理后自噬活性降低。将 BA 与自噬抑制剂 3 - 甲基腺嘌呤（3-MA）共同处理细胞，发现 LPS + 3-MA 组和 LPS + 40BA 组中 IL-6 和 IL-1β 水平均显著降低，这表明 BA 通过抑制自噬有效减轻了 LPS 诱导的炎症反应。
- BA 通过激活 PI3K/AKT/mTOR 信号通路抑制 hPDLCs 自噬：KEGG 富集分析表明，BA 主要通过 MAPK、TNF 和 PI3K/AKT 等途径调节 hPDLCs 的自噬，其中 AKT1 是最显著的靶基因。Western blotting 分析显示，LPS 会降低 PI3K、AKT 和 mTOR 的磷酸化水平，而 BA 处理可显著逆转这一现象。用 PI3K/AKT 激动剂 740Y - P 或抑制剂 LY294002 处理细胞后发现，740Y - P 会抵消 BA 对自噬和炎症的影响，LY294002 则会增强这些影响。分子对接模拟显示 BA 与 PI3Kγ 的结合能为 - 7.1662kcal/mol ，表明二者具有高亲和力，这说明 BA 通过激活 PI3K/AKT/mTOR 信号通路发挥抗炎作用，进而抑制自噬。
综合研究结论和讨论部分可知，该研究证实 40μM BA 能有效减轻 LPS 诱导的 hPDLCs 牙周炎症，其作用机制是通过抑制自噬，且 BA 对自噬的调节是通过 PI3K/AKT/mTOR 信号通路实现的。这一研究不仅揭示了 BA 调节牙周炎症的机制，还为牙周疾病的治疗提供了新的潜在药物，具有重要的理论和临床意义。不过，该研究也存在一定局限性，目前仅在体外实验中验证了 BA 的作用，未来还需通过体内实验和临床研究进一步确认其疗效和最佳给药策略，以推动其在临床治疗中的应用。
