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CB2受体激活通过ERK1/2通路增强牙周炎中牙周膜干细胞成骨分化的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月25日 来源:BMC Oral Health 2.6
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本研究针对牙周炎中骨再生障碍的难题,探讨了CB2受体对牙周膜干细胞(PDLSCs)成骨分化的调控作用。通过构建Cnr2-/-小鼠模型及体外炎症环境下PDLSCs实验,发现CB2激动剂AM1241可抑制炎症因子(IL-6/IL-1β)并激活ERK1/2通路,显著促进PDLSCs成骨分化(ALP/Runx-2上调)。该研究为靶向CB2的牙周骨再生治疗提供了新策略。
牙周炎作为全球高发的慢性炎症性疾病,其核心病理特征是宿主免疫应答失调导致的牙槽骨吸收。尽管现有治疗可控制感染,但骨再生效率低下仍是临床难题。近年研究发现,内源性大麻素系统(ECS)中的CB2受体在骨代谢中发挥双重调控作用——既能抑制破骨细胞活性,又可促进间充质干细胞成骨分化。然而,CB2在牙周炎骨缺损微环境中的具体机制尚未阐明,这成为河北医科大学口腔医院团队开展本项研究的出发点。
研究团队通过构建Cnr2基因敲除(Cnr2-/-)小鼠牙周炎模型,结合人类牙周膜干细胞(PDLSCs)体外实验,系统评估了CB2受体对炎症性骨吸收的调控作用。关键技术包括:①小鼠上颌第二磨牙钢丝结扎法建立牙周炎模型;②Micro-CT和TRAP染色量化骨吸收与破骨细胞活性;③从正畸患者拔除前磨牙中分离原代PDLSCs;④通过CCK-8、qPCR和Western blot解析AM1241(CB2激动剂)对ERK1/2通路的调控机制。
CB2缺失加剧牙周炎骨吸收
通过对比野生型(WT)与Cnr2-/-小鼠发现,敲除组在炎症刺激后表现出更严重的牙槽骨丧失——Micro-CT显示CEJ-ABC距离增加23%(p<0.01),骨小梁数量(Tb.N)降低37%。TRAP染色证实破骨细胞数量较WT组增加2.1倍,提示CB2通过抑制破骨细胞分化维持骨稳态。
AM1241逆转PDLSCs成骨抑制
在1μg/ml P.g. LPS诱导的炎症环境中,PDLSCs的成骨标志物ALP和Runx-2表达下降60%。而10μM AM1241处理24小时后,不仅使IL-6 mRNA降低55%(p<0.001),还使ALP活性恢复至正常水平121%。Alizarin红染色显示,AM1241组钙结节形成量较单纯LPS组增加3.8倍,证实CB2激活可抵抗炎症对成骨分化的抑制。
ERK1/2通路的关键介导作用
Western blot揭示AM1241处理15分钟即引起ERK1/2磷酸化(p-ERK1/2)峰值,30分钟后回落。当使用ERK抑制剂预处理时,AM1241对Runx-2的上调效应被阻断78%,表明CB2通过瞬时激活ERK1/2信号促进成骨转录程序。
这项研究首次阐明CB2-ERK1/2轴在牙周炎骨再生中的核心作用:在炎症环境下,CB2激动剂通过双重机制——抑制NF-κB介导的炎症反应(降低IL-1β/IL-8)和激活MAPK成骨信号(上调Runx-2/COL-1)协同促进PDLSCs成骨分化。该发现不仅为理解ECS在口腔组织修复中的作用提供新视角,更启示AM1241等CB2靶向药物可能成为牙周骨缺损的精准治疗策略。未来研究需进一步验证ERK1/2通路抑制剂对动物模型骨再生的影响,并探索CB2与其他骨代谢通路(如Wnt/β-catenin)的交互作用。
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