Pexidartinib通过糖酵解调控巨噬细胞衰老缓解牙周炎微环境炎症的机制研究

本研究针对牙周炎中巨噬细胞衰老加剧炎症的关键难题，通过动物模型和细胞实验揭示CSF-1R抑制剂PLX3397可通过抑制糖酵解通路（GLUT1/HK2）减轻Pg-LPS诱导的巨噬细胞衰老（SA-β-Gal+/p16+）及SASP因子（IL-6/IL-1β/TNF-α）释放，为免疫代谢干预治疗慢性牙周炎提供新策略。

　　

牙周炎作为全球第六大常见疾病，影响着半数以上人口的健康。这种慢性炎症的进展不仅与牙周致病菌的侵袭有关，更与局部免疫微环境的失调密切相关。近年来，衰老细胞（senescent cells）在慢性炎症中的作用逐渐成为研究热点。在牙周组织中，衰老巨噬细胞通过分泌衰老相关分泌表型（SASP）因子如IL-6、IL-1β等，形成恶性循环——既加剧局部炎症，又促进更多细胞进入衰老状态，形成所谓"双源炎症"模型。更棘手的是，这些"僵尸细胞"会通过自分泌和旁分泌途径将衰老表型传递给邻近细胞，导致组织修复功能障碍。面对这一难题，靶向清除衰老细胞或阻断其有害分泌的"senolytic疗法"成为潜在突破口。

贵州医科大学的研究团队将目光聚焦于集落刺激因子1受体（CSF-1R）——这个在巨噬细胞和破骨细胞中高表达的酪氨酸激酶受体。临床已获批用于腱鞘巨细胞瘤治疗的抑制剂Pexidartinib（PLX3397）能特异性阻断CSF-1R，前期研究显示其可减轻牙周炎症，但具体机制尚不明确。与此同时，越来越多的证据表明代谢重编程与细胞衰老存在密切联系。特别是糖酵解（glycolysis）的异常激活，已被发现在LPS刺激的巨噬细胞中与衰老进程并行。这促使研究者提出科学假设：CSF-1R是否通过调控糖酵解通路影响巨噬细胞衰老？PLX3397能否通过代谢干预成为牙周炎的"免疫代谢调节剂"？

为解答这些问题，研究团队采用多维度实验策略：通过结扎法建立小鼠牙周炎模型，利用Micro-CT和HE染色评估牙槽骨吸收；采用免疫荧光三标技术检测牙龈组织中F4/80⁺巨噬细胞的衰老标志物p16与糖酵解指标GLUT1的共定位；在体外实验中，用Pg-LPS刺激RAW264.7巨噬细胞系模拟炎症微环境，通过SA-β-Gal染色、Western blot和RT-qPCR评估衰老及糖酵解指标；并运用2-DG（糖酵解抑制剂）和GM-CSF（糖酵解增强剂）进行功能回复实验。

研究结果层层递进地揭示了关键发现：

1. 巨噬细胞衰老伴随CSF-1R表达增强
   生物信息学分析显示牙周炎患者牙龈组织中CSF-1R表达显著升高。动物实验证实实验性牙周炎小鼠的牙槽骨吸收加剧（Micro-CT显示骨体积分数BV/TV降低31.7%），同时免疫荧光显示CSF-1R⁺p16⁺F4/80⁺三阳性细胞增加2.8倍。体外实验中，Pg-LPS刺激使RAW264.7细胞的SA-β-Gal⁺比例上升至68%，p16/p21蛋白表达分别增加3.2倍和2.7倍，SASP因子mRNA水平显著上调。

2. PLX3397抑制巨噬细胞衰老
   500 nM PLX3397预处理使Pg-LPS诱导的SA-β-Gal⁺细胞减少54%，p16/p21蛋白水平下降约60%，IL-6、IL-1β和TNF-α mRNA表达分别降低62%、57%和49%，证实CSF-1R阻断可有效缓解巨噬细胞衰老。

3. 糖酵解调控巨噬细胞衰老
   牙龈组织免疫荧光显示GLUT1⁺p16⁺F4/80⁺三阳性细胞在牙周炎组增加3.1倍。体外实验中，2-DG抑制糖酵解使HK2/GLUT1表达降低55%-60%，SA-β-Gal⁺细胞减少47%；而GM-CSF增强糖酵解则产生相反效果，证实糖酵解活性与衰老程度呈正相关。

4. PLX3397通过糖酵解途径抑制衰老
   机制研究表明，PLX3397处理使Pg-LPS诱导的HK2和GLUT1蛋白表达分别下降52%和48%，mRNA水平降低约50%，同步伴随衰老标志物减少，说明CSF-1R通过调控糖酵解影响衰老进程。

这项发表在《International Dental Journal》的研究首次阐明了CSF-1R-PLX3397-糖酵解-巨噬细胞衰老的级联调控轴。其重要意义在于：

1. 理论层面：揭示了牙周炎中免疫代谢调控衰老的新机制，将CSF-1R信号、糖酵解重编程和细胞衰老三个关键生物学过程有机联系；
2. 转化价值：为PLX3397的临床拓展应用提供依据，这种已获批药物或可快速转化为牙周炎靶向治疗选择；
3. 治疗策略：提出"免疫代谢干预"新思路，通过调节巨噬细胞能量代谢实现精准抗炎，避免广谱免疫抑制的副作用。

未来研究可进一步探索：CSF-1R下游具体信号分子（如mTOR/HIF-1α）如何精确调控糖酵解酶表达；衰老巨噬细胞代谢改变对破骨细胞分化的影响；以及PLX3397局部给药系统的开发。这些探索将推动牙周炎治疗从传统抗菌模式向免疫代谢调控的范式转变。