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根尖周炎(AP)发病机制复杂,关于中性粒细胞胞外陷阱(NETs)相关标志物在其中的作用尚不明确。研究人员通过构建小鼠实验性 AP 模型,评估 PAD4、CatG、MPO 和 CitH3等 NET 标志物表达。结果显示 AP 诱导使相关标志物表达增加,这为深入理解 AP 发病机制提供依据。
在口腔健康的 “战场” 上,根尖周炎(Apical periodontitis,AP)如同一位隐藏的 “敌人”,悄无声息地威胁着人们的口腔健康。AP 是一种感染性、免疫调节异常且伴有溶骨现象的口腔疾病,常常由未经治疗的龋齿引发。当口腔里的微生物突破防线,侵入牙髓,一场激烈的免疫 “战争” 便打响了。牙髓一旦发炎,如果没有得到及时治疗,就会逐渐坏死,微生物进而扩散到根尖周围区域,持续引发感染和炎症,导致根尖周的骨头被吸收,AP 也就此 “扎根”。
以往的研究虽然让我们对 AP 的发病机制有了一定了解,知道细胞、分子和基因之间复杂的相互作用在其中起着关键作用,但仍有不少谜团尚未解开。近年来,中性粒细胞胞外陷阱(Neutrophil extracellular traps,NETs)在 AP 发病过程中的作用受到了越来越多的关注。NETs 是由蛋白质、酶、肽和中性粒细胞核 DNA 组成的三维网络,在对抗微生物入侵时,中性粒细胞能通过释放 NETs 来捕获并消灭它们。不过,NETs 在炎症过程中的作用可不只是抗菌这么简单,它还参与激活和分化其他免疫细胞,释放促炎细胞因子,甚至可能在免疫反应中对宿主组织造成损伤。然而,目前对于 NETs 在 AP 中的研究还存在很多空白,比如缺乏对相关标志物的综合分析,也缺少模拟慢性 AP 的实验模型。
为了填补这些知识的 “缺口”,研究人员开展了一项针对小鼠实验性 AP 的研究。他们试图评估 NET 标志物,包括蛋白精氨酸脱亚氨酶 4(Protein arginine deiminase 4,PAD4)、组织蛋白酶 G(Cathepsin G,CatG)、髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)和瓜氨酸化组蛋白 3(Citrullinated histone 3,CitH3)在实验性 AP 中的表达情况,相关研究成果发表在《Archives of Oral Biology》杂志上。
研究人员主要运用了两种关键技术方法。一是定量实时聚合酶链反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR),通过这种方法来检测 NET 标志物的基因表达水平;二是免疫染色技术,利用免疫过氧化物酶技术进行免疫染色,以此评估 NET 标志物的表达情况。实验选用了 55 只雄性 C57BL/6 小鼠,将其分为 6 组,其中一组作为阴性对照(不进行牙髓暴露处理),另外 5 组分别在牙髓暴露于口腔环境后的 2 天、5 天、7 天、21 天和 42 天进行观察研究。
研究结果
- 组织炎症与病变发展:通过组织学观察发现,随着实验时间推移,AP 逐渐发展。阴性对照组的牙髓和根尖周组织呈现健康状态,没有炎症浸润,牙周韧带、牙槽骨和牙骨质表面都正常。而在牙髓暴露 2 天后,炎症开始出现;到了 7 天、21 天和 42 天,根尖周病变的大小显著增加,这表明炎症在持续发展。
- 中性粒细胞计数变化:中性粒细胞作为免疫反应的 “先遣部队”,其数量变化备受关注。研究发现,在根尖周病变中,中性粒细胞的数量在 5 天、7 天、21 天和 42 天显著达到峰值,这说明在 AP 发展过程中,中性粒细胞大量聚集到炎症部位,积极参与免疫反应。
- NET 标志物的表达:从基因表达层面来看,5 天后所有 NET 标志物的基因表达都显著升高。免疫染色结果也进一步证实,MPO/CitH3的共定位在 5 天、21 天和 42 天较高;PAD4 的表达在 5 天、7 天、21 天和 42 天均较高;CatG 的表达则在 2 天、7 天、21 天和 42 天处于较高水平。这一系列结果表明,NET 标志物在 AP 的发展过程中呈现出动态变化,且在多个时间点都有较高表达。
研究结论与讨论
综合研究结果可以看出,实验性 AP 诱导增加了小鼠根尖周组织中 NET 标志物的表达。在 AP 的发展过程中,从炎症初期到慢性阶段,NET 标志物都发挥着重要作用。在急性炎症阶段,大量中性粒细胞聚集并释放 NETs,可能是机体对抗微生物入侵的一种重要防御机制;而在慢性阶段,持续高表达的 NET 标志物或许参与维持炎症状态,甚至可能对根尖周组织造成进一步损伤。
这项研究的意义重大。它首次对多个 NET 标志物在小鼠实验性 AP 中的表达进行了综合评估,为我们理解 AP 的发病机制提供了新的视角和重要线索。以往对于 AP 的研究大多集中在单一因素或通路,而此次研究关注到 NETs 相关标志物的动态变化,为后续更深入研究 AP 的发病机制和寻找潜在治疗靶点奠定了基础。未来,或许可以基于这些研究成果,开发针对 NETs 的治疗方法,阻断其在 AP 发展过程中的有害作用,为广大 AP 患者带来新的治疗希望。