circ_0002456/FUS互作通过抑制NF-κB信号通路减轻人牙髓干细胞DNA损伤和炎症反应的新机制

本研究针对牙髓炎中circRNA调控机制不明的科学问题，由广州医科大学附属口腔医院团队揭示了circ_0002456通过结合FUS蛋白抑制其核输出，进而阻断NF-κB信号通路激活，从而缓解LPS诱导的人牙髓干细胞(hDPSCs)DNA双链断裂(DSBs)和炎症因子释放的创新机制。该发现为牙髓炎治疗提供了新型表观遗传调控靶点，论文发表于《Stem Cell Research》。

　　

牙髓炎作为最常见的口腔炎症性疾病，其发病机制与细菌感染引发的过度炎症反应密切相关。在病理过程中，革兰阴性菌释放的脂多糖(LPS)不仅会激活免疫反应，还会诱导活性氧(ROS)爆发，导致包括DNA损伤在内的细胞损伤。尽管已知DNA双链断裂标记物γ-H2AX在牙髓炎组织中异常升高，但环状RNA(circRNA)如何参与这一过程的分子机制仍是未解之谜。更关键的是，牙髓干细胞(hDPSCs)作为牙髓组织修复的关键细胞，其功能在炎症微环境中受损，但目前缺乏有效的干预靶点。这些科学瓶颈严重制约了牙髓炎治疗策略的开发。

针对这一重大科学问题，广州医科大学附属口腔医院的研究团队在《Stem Cell Research》发表了突破性研究成果。他们通过临床样本分析结合分子生物学实验，首次揭示circ_0002456/FUS/NF-κB轴在调控牙髓炎DNA损伤和炎症反应中的核心作用。研究采用qRT-PCR、Western Blot、RNA荧光原位杂交(FISH)、RNA pull-down等关键技术，结合小鼠牙髓炎模型验证，系统解析了该通路的分子机制。

主要技术方法
研究团队首先通过高通量测序筛选LPS刺激hDPSCs中差异表达的circRNA，利用生物信息学预测结合实验验证circ_0002456的环状结构。采用siRNA和过表达质粒进行功能获得/缺失实验，通过RNA pull-down和免疫共沉淀验证circ_0002456与FUS蛋白的相互作用。通过核质分离和免疫荧光观察蛋白定位变化，并利用NF-κB通路抑制剂/激活剂进行机制验证。所有实验均包含来自临床的26例人牙髓组织和55只C57BL/6小鼠的体内外模型验证。

研究结果

DNA损伤与炎症因子的正相关性
临床牙髓组织检测显示γ-H2AX蛋白水平与IL-8、TNF-α等炎症因子呈显著正相关(r>0.7)。小鼠模型证实随着牙髓暴露时间延长(0-5小时)，γ-H2AX与IL-6/IL-1β同步升高，提示DNA损伤与炎症存在协同放大效应。

circ_0002456在炎症模型中的下调
高通量测序发现circ_0002456在LPS刺激的hDPSCs中下调最显著(224bp，源自DOCK1基因26-27外环化)。RNase R抗性实验和Sanger测序证实其环状结构，FISH显示其核内占比达62%。功能预测提示其可能通过miR-1265/326参与DNA损伤修复。

circ_0002456抑制DNA损伤和炎症
敲低circ_0002456使LPS诱导的γ-H2AX蛋白水平提升2.1倍，IL-6等炎症因子升高3-4倍；而过表达则显著缓解这些效应，证实其保护作用具有剂量依赖性。

circ_0002456/FUS互作机制
RNA pull-down证实circ_0002456直接结合FUS蛋白。关键发现是：LPS刺激导致FUS核输出增加（胞质占比从15%升至38%），而circ_0002456过表达可逆转这一过程，使核内FUS保留率提高60%。

NF-κB通路的核心调控作用
FUS通过C端RGG2结构域(468-526aa)优先参与DNA修复而非炎症调控。circ_0002456/FUS过表达使p-p65水平降低55%，而NF-κB激活剂可抵消其保护作用，证实该通路是调控枢纽。

动物模型验证
局部注射circ_0002456过表达质粒使小鼠牙髓中γ-H2AX降低42%，IL-6下降35%，显著缓解病理进程。

结论与意义
该研究首次阐明circ_0002456通过"分子锚定"机制限制FUS核输出，从而抑制NF-κB通路过度激活，打破DNA损伤-炎症的恶性循环。这不仅为理解牙髓炎的表观遗传调控提供新视角，更启示了基于circRNA的靶向治疗策略——通过纳米载体递送circ_0002456模拟物，有望在保护hDPSCs干细胞特性的同时促进牙髓再生。研究还拓展了FUS蛋白"功能优先级"理论在间充质干细胞中的适用性，为其他炎症相关疾病的治疗提供借鉴。未来需在临床多菌种感染模型中进一步验证该通路的普适性。