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牙髓干细胞（DPSCs）在牙髓组织修复中意义重大，但炎症环境对其功能的影响机制不明。研究人员以牙龈卟啉单胞菌脂多糖（P. gingivalis LPS）刺激 DPSCs 构建体外牙髓炎模型，发现 LPS 抑制 DPSCs 增殖、迁移和分化，为牙髓炎治疗提供新方向。
在口腔健康领域，牙髓干细胞（DPSCs）就像一群神奇的 “修复小卫士”。它们来自牙髓组织，拥有强大的多能性和再生潜力。当牙髓组织受到创伤或炎症侵袭时，这些 “小卫士” 会迅速行动起来，迁移到受损部位，分化成类似成牙本质细胞的细胞，努力修复受损的牙髓组织，促进修复性牙本质的形成。不仅如此，它们还积极参与免疫反应，调节炎症细胞因子的释放，守护着牙髓组织的健康。
然而，当牙髓遭遇炎症时，情况就变得复杂起来。牙髓炎常常是由革兰氏阴性菌引发的，其中牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis）是从龋损和感染牙髓组织中分离出的主要病原体，与牙髓感染的急性症状密切相关。它的 “秘密武器” 脂多糖（LPS），能在牙髓内引发强烈的炎症反应。虽然人们知道 DPSCs 能识别 LPS，但 LPS 对 DPSCs 行为的影响却众说纷纭，背后的炎症机制更是迷雾重重。为了揭开这些谜团，深圳人民医院的研究人员开展了一项重要研究，相关成果发表在《Archives of Oral Biology》杂志上 。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：细胞实验技术，使用不同浓度的牙龈卟啉单胞菌脂多糖（P. gingivalis LPS）处理人牙髓干细胞（DPSCs）；细胞检测技术，通过 CCK-8 法检测细胞增殖能力、Transwell 实验检测细胞迁移能力、碱性磷酸酶（ALP）染色和矿化实验检测成牙本质分化能力，还用流式细胞术分析细胞周期；分子生物学技术，利用 RNA 测序（RNA-Seq）分析基因表达变化。
下面来看看具体的研究结果：
- LPS 对 DPSCs 活力和炎症因子分泌的影响：研究发现，低浓度 LPS（0.5 - 2μg/mL）处理 DPSCs 24 小时，细胞生长与对照组相似。但延长处理时间至 48 或 72 小时，细胞生长就会受到抑制。1 - 2μg/mL 的 LPS 处理 24 小时，会显著降低精氨酸酶 - 1（Arg - 1）的表达，同时大幅增加白细胞介素 - 1β（IL - 1β）和肿瘤坏死因子 α（TNFα）的表达。基于这些结果，研究人员选择 1μg/mL 的 LPS 处理 24 小时来构建体外牙髓炎模型。
- LPS 对 DPSCs 增殖和迁移的影响：CCK-8 实验表明，与对照组相比，LPS 处理显著抑制了 DPSCs 的增殖能力。细胞周期分析发现，LPS 刺激使更多细胞停滞在 G0/G1 期，G2/M 期和 S 期细胞明显减少。Transwell 实验也显示，LPS 显著抑制了 DPSCs 的体外迁移能力。
- LPS 对 DPSCs 成牙本质分化的影响：ALP 染色和 von Kossa 染色结果显示，LPS 处理组的 DPSCs 在成牙诱导 7 天后，ALP 表达明显降低；培养 21 天后，矿化细胞结节密度以及成牙本质标记物牙本质涎磷蛋白（DSPP）、牙本质基质蛋白 1（DMP1）和 Runx 相关转录因子 2（RUNX2）的表达，都显著低于对照组。
- RNA-Seq 分析结果：对 LPS 处理的 DPSCs 进行 RNA 测序，发现了 467 个差异表达基因（DEGs），其中 247 个上调，220 个下调。基因本体（GO）分析表明，这些差异表达基因主要参与细胞周期、分裂和有丝分裂的调控，细胞成分定位集中在染色体部分和细胞外区域，分子功能涉及免疫受体活性、趋化因子相关配体和受体结合以及细胞因子结合。京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析指出，PI3K-Akt、细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、TNF、IL-17 和 NF-κB 等信号通路显著富集。基因集富集分析（GSEA）进一步证实了这些免疫相关通路的富集，还发现 Toll 样受体（TLRs）和核苷酸结合寡聚化结构域（NOD）样受体信号通路也被富集，表明 LPS 可能通过 TLR 依赖和非依赖途径发挥作用。
综合研究结果和讨论部分，我们可以得出以下结论：牙髓干细胞（DPSCs）具有分泌炎症细胞因子、参与组织炎症反应的能力。牙龈卟啉单胞菌脂多糖（P. gingivalis LPS）通过多个信号网络破坏 DPSCs 的功能，这一发现为深入理解牙髓炎的发展机制提供了重要线索。针对这些信号通路进行干预，有望开发出增强炎症牙髓再生能力的新策略，为口腔疾病的治疗带来新的希望。不过，该研究也存在一定局限性，如未直接比较牙龈卟啉单胞菌和大肠杆菌来源的 LPS 对 DPSCs 免疫表型进展的影响。未来的研究可以朝着这个方向展开，进一步深入探索 LPS 对牙髓干细胞的影响及机制，推动口腔医学领域的发展。
