β-葡聚糖通过NOD2/RIPK2信号通路调控训练免疫抑制破骨细胞分化的机制研究

本研究针对炎症性骨丢失的临床难题，揭示了β-葡聚糖（BG）通过NOD2/RIPK2信号轴诱导巨噬细胞训练免疫（TI），从而长期抑制LPS驱动的破骨细胞分化的新机制。研究人员通过体外BMMs（骨髓来源巨噬细胞）模型和体内牙周炎小鼠实验，结合转录组学分析，证实BG预处理可维持抗骨吸收记忆效应，为骨质疏松等骨代谢疾病提供了基于先天免疫记忆的干预策略。

　　

骨骼系统的动态平衡依赖于成骨细胞与破骨细胞的精密调控，而炎症微环境中的异常骨吸收是骨质疏松、牙周炎等疾病的共同病理特征。尽管既往研究聚焦于细胞因子网络（如RANKL/RANK/OPG轴），但先天免疫系统如何参与这一过程仍存在认知空白。近年来，训练免疫（trained immunity, TI）概念的提出为理解免疫记忆与骨代谢的交互提供了新视角——这种不依赖适应性免疫的"记忆"现象，通过代谢重组和表观遗传修饰使先天免疫细胞获得增强的应答能力。

昆明医科大学附属口腔医院的研究团队在《International Immunopharmacology》发表的研究，首次阐明了真菌源性多糖β-葡聚糖（β-glucan, BG）如何通过训练免疫机制调控破骨细胞分化。研究人员采用骨髓来源巨噬细胞（BMMs）建立TI模型，通过TRAP染色、F-actin环形成分析等技术评估破骨细胞活性，结合小鼠牙周炎模型和micro-CT骨微结构分析，发现BG预处理能持续抑制LPS诱导的骨吸收。转录组学分析锁定NOD2/RIPK2通路为关键调控轴，其阻断可完全消除BG的保护效应。

关键技术包括：1）建立BG诱导的BMMs训练免疫模型，通过细胞因子（IL-1β/IL-6/TNF-α）分泌谱验证；2）TRAP染色与骨吸收陷窝分析定量破骨细胞活性；3）免疫荧光检测破骨细胞标志物CTSK/MMP-9；4）牙周炎小鼠模型的显微CT与组织学评估；5）基于RNA-seq的差异基因富集分析。

BG诱导BMMs训练免疫的形态与功能特征
CCK-8实验证实≤200 μg/mL BG无细胞毒性。形态学显示BG处理使BMMs从梭形变为卵圆形，伪足更短而密集。经BG预处理的细胞在LPS再刺激时，炎症因子分泌显著降低，同时破骨分化标志物TRAP⁺多核细胞减少60%，表明TI状态具有抗骨吸收记忆。

NOD2/RIPK2通路的功能验证
基因沉默和抑制剂实验显示，阻断NOD2/RIPK2可完全逆转BG对破骨分化的抑制。机制上，BG通过增强H3K4me3（组蛋白H3第4位赖氨酸三甲基化）修饰维持抗炎基因的开放染色质状态，这种表观遗传记忆至少持续96小时。

体内牙周炎模型的骨保护效应
BG预处理的牙周炎小鼠牙槽骨吸收减少42%，micro-CT显示骨小梁体积分数（BV/TV）增加35%，组织学可见TRAP⁺破骨细胞数量显著低于对照组。

该研究创新性地将训练免疫概念拓展至骨代谢领域，揭示BG通过表观遗传重编程使巨噬细胞获得持久的抗骨吸收能力。NOD2/RIPK2轴的发现为开发靶向先天免疫记忆的骨保护策略提供了新靶点，尤其对牙周炎、类风湿关节炎等炎症相关骨病具有转化价值。作者团队强调，未来需探索BG给药方案与临床适用性，但其"一次处理，长期获益"的特性可能改变现有骨病治疗模式。