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萝卜硫素通过Nrf2介导的抗氧化防御机制缓解牙周炎进展的创新治疗策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月04日 来源:International Immunopharmacology 4.8
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针对牙周炎氧化应激介导的组织破坏难题,武汉大学团队聚焦天然化合物萝卜硫素(SFN)通过激活Nrf2通路的作用机制。研究发现SFN能显著抑制牙龈成纤维细胞(HGFs)中P. gingivalis LPS诱导的炎症反应和线粒体ROS积累,并在大鼠模型中验证其减轻牙周组织损伤的效果,为靶向抗氧化治疗提供新策略。
牙周炎作为全球患病率超过12.5%的慢性炎症性疾病,其核心病理机制是宿主对牙周病原体的过度免疫反应导致氧化应激失衡,进而引发牙龈组织破坏和牙槽骨吸收。当前机械清创联合抗生素的治疗模式面临耐药性挑战,而核因子E2相关因子2(Nrf2)作为调控抗氧化防御的关键转录因子,其通路激活成为潜在治疗突破口。武汉大学口腔医学院团队在《International Immunopharmacology》发表的研究,首次系统揭示了十字花科植物提取物萝卜硫素(Sulforaphane, SFN)通过Nrf2依赖机制缓解牙周炎的多层次保护作用。
研究采用8名19-25岁健康捐赠者来源的人牙龈成纤维细胞(HGFs)进行体外实验,结合大鼠结扎诱导牙周炎模型。关键技术包括:CCK-8法测定细胞毒性,ELISA检测炎症因子,流式细胞术分析ROS水平,Seahorse线粒体功能分析,Western blot验证蛋白表达,以及Micro-CT量化骨吸收。通过Nrf2基因沉默和过表达实验确立机制依赖性,并采用HE染色和免疫组化评估组织病理改变。
SFN抑制LPS诱导的HGFs炎症反应
在15 μM安全浓度下,SFN显著降低P. gingivalis LPS刺激的IL-6、IL-1β和TNF-α分泌(降幅达40-60%),同时抑制MAPK磷酸化和NF-κB核转位。线粒体超氧化物(mtROS)减少52.3%,ATP产量恢复至正常水平85%,证实其改善细胞能量代谢的作用。
Nrf2依赖的抗氧化机制
Nrf2沉默使SFN对HO-1和NQO1的诱导效应消失,而过表达组抗氧化酶活性提升2.1倍。染色质免疫共沉淀证实SFN促进Nrf2与ARE序列结合,上调SOD2和CAT表达,形成氧化还原平衡的正反馈循环。
动物模型验证治疗效应
SFN处理组大鼠牙槽骨吸收量减少38.7%,牙龈组织中8-OHdG(氧化损伤标志物)水平下降44.2%。组织学显示炎症浸润减轻,成纤维细胞排列有序,且Nrf2核定位比例增加3.2倍,与临床改善程度呈正相关。
该研究创新性阐明SFN通过双重调控炎症信号(MAPK/NF-κB)和抗氧化通路(Nrf2/ARE)发挥牙周保护作用。其重要意义在于:① 为天然化合物靶向治疗慢性牙周炎提供直接证据;② 揭示线粒体功能修复是SFN起效的关键环节;③ 提出"抗氧化-抗炎"协同干预的新策略。作者Yaoli Liu等强调,SFN作为膳食补充剂的转化应用需进一步优化给药方案,但其通过激活内源性防御系统的作用模式,为开发无耐药性风险的牙周治疗药物开辟了新方向。
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