铁蛋白通过促进单核细胞破骨分化加剧牙周炎中牙槽骨吸收的机制研究

本研究针对牙周炎中牙槽骨吸收的机制展开探索，揭示了铁蛋白（Ferritin）作为炎症反应性铁伴侣蛋白，通过与核因子κB受体活化因子配体（RANKL）协同作用，促进单核细胞向破骨细胞分化，从而加剧牙槽骨吸收的分子机制。研究人员采用多学科方法，结合临床样本分析、小鼠实验性牙周炎模型及体外细胞实验，发现铁蛋白与RANKL协同上调基质金属肽酶9（MMP-9）、组织蛋白酶K（CTSK）和抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）等骨吸收相关基因表达，为靶向铁蛋白信号通路治疗牙周炎骨吸收提供了新思路。

　　

牙周炎是全球范围内导致成年人牙齿丧失的主要原因，其典型特征是牙槽骨的进行性破坏。尽管微生物失调是牙周炎症的始动因素，但越来越多的证据表明，宿主免疫反应的失调，特别是单核细胞/巨噬细胞的过度活化，是驱动骨溶解病理的关键因素。然而，目前对破骨细胞过度活化的分子机制理解仍不完整，许多患者在接受生物膜控制策略后仍表现出难治性骨丢失，这凸显了对免疫-破骨细胞轴中新型治疗靶点识别的迫切需求。

北京大学口腔医院的研究人员通过多学科方法，系统研究了铁蛋白在牙周炎骨吸收中的作用机制。研究发现，铁蛋白与RANKL协同促进单核细胞向破骨细胞分化，驱动牙槽骨吸收，相关成果发表在《Journal of Dental Sciences》上。

研究采用的主要技术方法包括：人牙周组织免疫组化分析（CD68⁺
和CD4⁺
细胞）；小鼠实验性牙周炎模型（上颌磨牙结扎8周）；体外机制研究（THP-1单核细胞经牙龈卟啉单胞菌脂多糖（P. gingivalis-LPS）刺激后分析铁蛋白/RANKL分泌，RAW264.7前破骨细胞经脱铁铁蛋白±RANKL处理评估增殖、破骨分化和骨溶解基因表达）。

研究结果

单核细胞源性巨噬细胞在牙周炎炎症浸润中占主导地位
组织病理学分析显示，牙周炎患者的牙龈组织中CD68⁺
和CD4⁺
免疫细胞显著增加，且巨噬细胞密度与影像学骨丢失严重程度呈正相关，证实了其在骨溶解病理中的核心作用。

单核细胞源性铁蛋白在炎症刺激下增强RANKL信号
THP-1细胞经P. gingivalis-LPS刺激后，铁蛋白和RANKL的分泌呈剂量依赖性增加，表明病原体相关分子模式（PAMPs）同时激活了铁储存和破骨细胞生成途径。

脱铁铁蛋白与RANKL协同驱动破骨细胞前体扩增
高浓度脱铁铁蛋白（10 μg/mL）与RANKL协同显著促进RAW264.7细胞增殖，实时监测显示细胞聚合明显增强。

单核-巨噬细胞融合在牙周肉芽组织中生成破骨细胞前体
超微结构分析揭示了牙周炎患者骨下肉芽组织中破骨细胞前体形成的动态三阶段成熟级联：单核细胞募集、融合启动和功能成熟。

脱铁铁蛋白促进RAW264.7细胞分化
脱铁铁蛋白（10 μg/mL）与RANKL联合处理显著增加TRAP阳性多核细胞数量，且脱铁铁蛋白单独处理也能诱导大量破骨细胞形成，表明其可通过RANKL依赖和非依赖途径激活破骨细胞分化。

实验性牙周炎小鼠牙周组织中破骨细胞的分布
结扎7天后，小鼠牙周组织中破骨细胞密度沿吸收陷窝显著增加，证实了铁蛋白介导的破骨细胞活化在体内炎症性骨丢失中的作用。

铁蛋白-RANKL协同上调骨溶解基因网络
定量RT-PCR分析显示，脱铁铁蛋白剂量依赖性地增强RANKL介导的骨溶解基因（MMP-9、CTSK和TRAP）转录，且高剂量脱铁铁蛋白单独处理也能显著激活基因表达。

研究结论与意义
该研究揭示了牙周炎骨破坏的新机制，即单核细胞源性铁蛋白与RANKL协同驱动病理性破骨细胞生成。铁蛋白不仅作为炎症介质参与牙周炎进程，还能独立激活破骨细胞分化，并通过与RANKL协同放大骨吸收相关基因表达。这一发现为理解牙周炎骨吸收提供了新的铁信号视角，并将治疗焦点从微生物根除转向宿主铁代谢调控。靶向铁蛋白-RANKL轴的治疗策略，如局部去铁胺递送或抗铁蛋白生物制剂，有望成为保存牙槽骨结构的新型精准医学方法。

研究也存在一定局限性，如仅使用P. gingivalis-LPS进行体外实验，未能涵盖其他牙周病原体的潜在贡献；THP-1和RAW264.7细胞的转化性质可能无法完全模拟慢性炎症中原代单核细胞/巨噬细胞的行为。尽管如此，这项工作通过阐明铁蛋白作为炎症介质和破骨细胞生成因子的双重作用，重新定义了牙周骨丢失为铁信号失调的病理过程，为牙周炎管理开辟了新途径。