具核梭杆菌表面蛋白Gbp通过结合Annexin A2抑制Wnt/β-catenin通路阻碍成骨分化的机制研究

本研究针对牙周炎中成骨细胞功能障碍的机制，揭示了具核梭杆菌(Fn)及其表面蛋白Gbp通过结合宿主蛋白ANXA2，抑制Wnt/β-catenin通路从而阻碍成骨分化的新机制。研究人员通过单细胞测序(scRNA-seq)、动物模型和体外实验，证实Gbp-ANXA2互作是Fn介导骨破坏的关键靶点，为牙周炎骨再生治疗提供了潜在干预策略。

　　

牙周炎作为一种慢性炎症性疾病，常导致牙槽骨不可逆性破坏，但关于病原菌如何直接干扰成骨细胞的机制尚不明确。具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum, Fn)是牙周炎关键致病菌，既往研究发现其能促进骨吸收，但对成骨功能的抑制机制仍是谜团。更棘手的是，现有治疗手段难以针对性阻断病原菌对骨再生的干扰，亟需揭示Fn与宿主细胞的互作靶点。

山东大学口腔医学院的研究团队在《Journal of Translational Medicine》发表的研究，首次阐明Fn表面蛋白Gbp通过劫持宿主蛋白ANXA2，关闭成骨关键通路Wnt/β-catenin的分子开关。这项研究创新性地将单细胞测序技术与多组学分析结合，通过构建小鼠牙周炎模型、原代成骨细胞培养体系、蛋白质互作网络分析等技术，系统解析了细菌-宿主互作的时空动态规律。

单细胞图谱揭示牙周炎成骨细胞异常
通过对健康人与患者牙龈组织的scRNA-seq分析，发现牙周炎组中LepR⁺间充质干细胞(MSCs)和APOE⁺成骨细胞显著减少。基因集富集分析(GSEA)显示Wnt通路活性降低，而NF-κB等炎症通路被激活，提示成骨-炎症平衡破坏。

Fn通过Gbp抑制骨形成
小鼠模型中，Fn感染导致血清IL-6、TNF-α升高，Micro-CT显示牙槽骨高度降低21%。体外实验证实，Fn及其重组蛋白Gbp可剂量依赖性抑制成骨标志物(Col1、Runx2)表达，使矿化结节减少67%。有趣的是，抑制Fn生长的甲硝唑能逆转这种效应。

转录组学揭示Wnt/β-catenin通路失活
时间序列RNA-seq发现，Fn/Gbp持续下调Ostn等48个成骨相关基因，同时激活IL6等炎性因子。PPI网络分析显示，Gbp与ANXA2结合后，破坏ANXA2/GSK3β复合体，使β-catenin入核减少50%，最终导致Wnt通路失活。

ANXA2是治疗关键靶点
通过His pull-down和Co-IP技术，首次鉴定ANXA2为Gbp的宿主受体。敲低ANXA2可使Fn黏附率降低82%，并恢复β-catenin表达。值得注意的是，NF-κB抑制剂JSH-23能部分挽救Wnt通路抑制，提示炎症与成骨存在交叉调控。

该研究不仅揭示了Fn破坏骨再生的"双刃剑"机制——既激活炎症又抑制成骨，更创新性提出靶向Gbp-ANXA2互作的治疗策略。相较于传统抗生素，这种精准干预可避免菌群失调，为牙周炎及其他炎症性骨病（如骨质疏松）提供新思路。未来临床转化需进一步验证人类菌株的致病共性，并开发ANXA2拮抗剂等特异性抑制剂。