青蒿琥酯碳点通过激活AMPK通路抑制牙周炎症并促进骨再生的机制研究

本研究针对牙周炎治疗中炎症控制与骨再生难以协同的临床难题，创新性地采用水热合成法制备了青蒿琥酯碳点（ACDs）。该纳米材料显著改善了青蒿琥酯（ART）的水溶性和生物相容性，通过激活AMPK通路抑制NF-κB信号转导，实现促炎因子分泌减少和成骨分化标志物表达上调的双重效应，为牙周炎治疗提供了兼具抗炎与骨再生功能的纳米药物新策略。

　　

牙周炎作为困扰全球半数成年人的慢性炎症性疾病，其典型特征是牙龈持续红肿、牙槽骨不可逆吸收，最终导致"老掉牙"的尴尬局面。传统治疗如同"拆东墙补西墙"——抗生素易产生耐药性，刮治术无法促进骨再生，而植骨手术又面临排异风险。更棘手的是，炎症微环境会"绑架"骨髓间充质干细胞（BMSCs），抑制其向成骨细胞分化的能力，形成炎症与骨破坏的恶性循环。

面对这一临床困境，中国研究人员独辟蹊径，将目光投向传统中药青蒿的衍生物——青蒿琥酯（ART）。虽然ART已被证实具有抗炎和骨保护作用，但就像"茶壶里煮饺子"，其难溶性严重制约了药效发挥。研究团队巧妙运用纳米技术，通过水热合成法将ART与支化聚乙烯亚胺（b-PEI）共价结合，成功制备出发光均匀的青蒿琥酯碳点（ACDs）。这些直径仅3.5纳米的"智能颗粒"不仅溶解度提升3.2倍，更令人惊喜的是获得了"一石二鸟"的功能——既能压制炎症风暴，又能唤醒沉睡的成骨潜能。

关键技术方法
研究采用水热合成法制备ACDs，通过透射电镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）表征其理化特性。建立LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞炎症模型和大鼠BMSCs成骨分化模型，采用qPCR和Western blot检测AMPK/NF-κB通路关键分子表达。通过微型CT和HE染色评估大鼠牙周炎模型的骨再生效果。

合成与表征
TEM显示ACDs呈单分散球形，晶格间距0.21 nm对应石墨烯的（100）晶面。荧光光谱证实其激发波长依赖性，最大发射峰位于450 nm。XPS分析揭示表面富含C=O和C-N键，zeta电位+28.5 mV表明良好稳定性。溶解度测试显示ACDs水溶性较ART提高3.2倍，CCK-8实验证实其细胞存活率>90%。

抗炎机制
在1 μg/mL LPS刺激的RAW 264.7细胞中，ACDs（50 μg/mL）使TNF-α、IL-6分泌分别降低62.3%和57.8%，效果显著优于等剂量ART。机制研究发现ACDs通过磷酸化AMPKα（Thr¹⁷²
）抑制IκBα降解，减少p65核转位，从而阻断NF-κB信号通路。添加AMPK抑制剂Compound C后，ACDs的抗炎效应被逆转75.6%。

促成骨效应
ACDs处理7天使rBMSCs的碱性磷酸酶（ALP）活性提升2.1倍，21天后钙结节面积增加83.4%。基因检测显示Runx2、OCN mRNA表达分别上调3.7倍和4.2倍。值得注意的是，AMPK激活不仅促进mTORC1介导的成骨相关蛋白合成，还通过增强β-catenin稳定性激活Wnt信号通路。

动物实验验证
在大鼠牙周炎模型中，ACDs治疗4周后，Micro-CT显示牙槽骨密度（BMD）恢复至正常组的89.7%，炎症浸润面积减少68.2%。TRAP染色证实破骨细胞数量下降54.3%，而Masson染色显示新生胶原纤维增加2.3倍。

这项发表于《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》的研究，首次将中药活性成分与碳量子点技术相结合，破解了抗炎-成骨协同治疗的难题。ACDs如同精准的"分子开关"，通过调控AMPK这一能量代谢中枢，同时关闭NF-κB炎症信号和开启成骨分化程序。这种"一靶双效"的作用模式，不仅为牙周炎提供了新型纳米药物，也为其他炎症性骨疾病（如关节炎、种植体周围炎）的治疗开辟了新思路。未来通过表面修饰进一步提高靶向性，ACDs有望成为口腔医学领域的"智能弹药"。