Akkermansia muciniphila通过TLR-MYD88-NF-κB通路增强口腔黏膜免疫以抵御牙龈卟啉单胞菌感染

【字体: 时间:2025年04月22日 来源: Archives of Oral Biology 2.2

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  本研究针对牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)引发的免疫逃逸问题,探索了肠道共生菌Akkermansia muciniphila(A. muciniphila)通过TLR-MYD88-NF-κB通路调控口腔黏膜免疫的机制。研究人员通过体外细胞实验和小鼠模型证实,A. muciniphila能显著上调抗菌肽(DEFB103B/CAMP)表达、抑制病原体黏附,并通过激活NF-κB核转位增强免疫细胞趋化。该研究为生态免疫疗法治疗牙周病提供了新思路,论文发表于《Archives of Oral Biology》。

  

牙周炎作为全球高发的慢性炎症性疾病,其核心矛盾在于牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis, P. gingivalis)通过分泌蛋白酶(如gingipain)降解趋化因子、分泌丝氨酸磷酸酶(SerB)抑制NF-κB通路p65亚基核转位等精妙机制,成功瘫痪宿主免疫防御。传统机械清创治疗存在难以彻底清除生物膜、易复发等局限,亟需开发靶向免疫调节的新策略。近年来,肠道明星共生菌Akkermansia muciniphila(A. muciniphila)因其卓越的黏膜屏障修复和免疫调节功能成为研究热点,但其在口腔免疫微环境中的作用尚属空白。

兰州大学口腔医学院的研究团队在《Archives of Oral Biology》发表的研究中,首次系统揭示了A. muciniphila通过TLR-MYD88-NF-κB通路对抗P. gingivalis免疫抑制的双重机制。研究采用人牙龈上皮细胞(HGECs)、人牙龈成纤维细胞(HGFs)体外共培养模型,结合小鼠口腔接种实验,通过qRT-PCR、ELISA、免疫荧光染色、Western blot和Transwell迁移实验等关键技术,解析了A. muciniphila的免疫调节作用。

3.1 细胞相容性验证
通过CCK-8、LDH释放和Live/Dead染色证实,即使在高感染复数(MOI=1000:1)下,A. muciniphila仍保持对HGECs和HGFs的高度生物相容性,为后续功能研究奠定基础。

3.2 免疫应答恢复
研究发现P. gingivalis虽能上调IL-6/IL-8 mRNA表达,却因gingipain的蛋白水解作用导致细胞因子分泌受阻。而A. muciniphila单独或与P. gingivalis共处理时,可显著提升HGECs中IL-6/IL-8 mRNA(分别增加4.1倍和3.8倍)及HGFs中MCP-1蛋白分泌(p=0.046),逆转病原体的免疫抑制。

3.3 TLR-MYD88-NF-κB通路激活
免疫荧光显示A. muciniphila促进p65核转位(HGECs中p=0.033,HGFs中p<0.0001),qPCR证实其特异性上调MYD88基因表达(HGECs中p=0.0023),而P. gingivalis则通过干扰MyD88阻断该通路。STRING蛋白互作网络进一步佐证了TLR2/4-MyD88-NFκB信号轴的关键作用。

3.4 病原体侵袭抑制
预孵育A. muciniphila使P. gingivalis对HGECs的黏附率和内化率分别降低62%和57%(p<0.01),机制与其诱导抗菌肽DEFB103B(β-防御素3)和CAMP(cathelicidin)表达上调相关。

3.5 免疫细胞招募强化
Transwell实验显示A. muciniphila处理的细胞上清可吸引2.3倍THP-1单核细胞迁移(p<0.001)。小鼠模型中,口服A. muciniphila使牙龈组织CXCL1表达提升5.8倍(p<0.0001),该效应可被MyD88抑制剂阻断,证实通路特异性。

该研究创新性提出"生态免疫"治疗策略:A. muciniphila通过三管齐下的方式对抗牙周病原体——激活TLR-MYD88-NF-κB信号唤醒"免疫警报"、增强抗菌肽表达构建"化学屏障"、招募免疫细胞形成"清剿部队"。值得注意的是,虽然A. muciniphila展现强大免疫调节潜力,但其作为肠道菌在口腔的定植安全性仍需评估,研究者建议后续可探索其灭活制剂或功能组分应用。这项研究为开发针对牙周炎等黏膜疾病的微生物免疫疗法提供了重要理论依据,也为理解跨部位(肠-口轴)微生物互作开辟了新视角。

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