缺氧通过增强牙龈卟啉单胞菌感染巨噬细胞的炎症小体激活驱动多发性硬化症进展

本研究揭示了牙龈卟啉单胞菌(Pg)感染在缺氧条件下通过TLR4-TRIF-MyD88-HIF-1α轴增强巨噬细胞NLRP3炎症小体激活的分子机制，并首次证实该通路通过促进脾脏IL-1β和IL-17产生加剧实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)进展。这一发现为理解牙周炎与自身免疫疾病的关联提供了新视角，发表于《Cell Death Discovery》。

　　

研究背景与意义
牙周炎作为最常见的慢性炎症性疾病，近年被发现与多种自身免疫疾病存在显著关联。其中，牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis, Pg)作为牙周炎关键病原体，其分泌的毒力因子可通过激活炎症小体(inflammasome)促进炎症反应。然而，牙周袋独特的缺氧微环境（氧浓度低至0.1%）如何影响这一过程尚不清楚。与此同时，多发性硬化症(Multiple Sclerosis, MS)作为中枢神经系统自身免疫疾病，其发病机制中炎症小体的作用日益受到关注。这项由东京科学研究所团队开展的研究，首次揭示了缺氧条件下Pg感染通过HIF-1α依赖性机制加剧神经炎症的完整通路。

关键技术方法
研究采用骨髓源性巨噬细胞(BMDMs)体外感染模型，通过精确控制氧浓度(0.1%-21%)模拟生理性缺氧；构建TLR4/TRIF/MyD88/HIF-1α基因敲除小鼠及髓系特异性Hif1a^fl/fl
LysM^Cre
小鼠；采用EAE模型评估Pg口腔感染对疾病进展的影响；结合RNA测序、免疫印迹、ELISA和免疫荧光等技术解析分子机制。

研究结果

NLRP3炎症小体激活的缺氧增强效应
研究发现Pg及其分泌蛋白在0.1%氧浓度下显著增强caspase-1激活和IL-1β释放（较常氧提高3.2倍），且该效应依赖于细菌活性成分而非LPS。通过比较KDP136（缺失牙龈蛋白酶）和KDP117（缺失PorT）突变株，证实该过程不依赖牙龈蛋白酶活性。

TLR4-TRIF-MyD88轴的关键作用
LPS预刺激可诱导缺氧条件下的炎症小体激活增强，而TRIF或MyD88缺失则完全阻断该效应。RNA测序显示TRIF缺失导致Hif1a mRNA表达降低62%，免疫荧光证实其核转位受阻。

HIF-1α的枢纽地位
髓系特异性HIF-1α缺失小鼠的BMDMs中，Pg诱导的caspase-1激活被抑制78%。抑制剂KC7F2处理也重现该表型，证实HIF-1α是缺氧增强效应的核心介质。

EAE模型的临床验证
Pg口腔感染使EAE临床评分升高2.3倍，而Hif1a^fl/fl
LysM^Cre
小鼠症状显著缓解。脾脏中检测到Pg特异性IL-1β升高4倍和IL-17升高2.1倍，脊髓炎性浸润减少41%。

结论与展望
该研究阐明"缺氧-TLR4-TRIF-HIF-1α-NLRP3"轴是Pg感染加剧自身免疫疾病的核心通路，首次将牙周局部缺氧微环境与系统性神经炎症相联系。临床意义在于：①为MS患者牙周炎管理提供理论依据；②提示HIF-1α可能成为跨疾病治疗靶点；③为"口腔-全身"疾病关联研究建立新范式。未来需探索Pg毒力因子穿越血脑屏障的机制及HIF-1α抑制剂在MS治疗中的潜力。