口腔具核梭杆菌感染通过调控microRNA表达促进牙周炎与多种恶性肿瘤的分子机制研究

本研究揭示了口腔共生菌具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）通过诱导宿主microRNAs（miRNAs）表达变化，在牙周炎（PD）和多种恶性肿瘤（如结直肠癌CRC）中发挥关键作用。通过小鼠模型和NanoString nCounter miRNA分析技术，发现F. nucleatum感染8周和16周后分别上调7种miRNAs（如miR-361-5p、miR-99b-5p），其中13种与多种癌症相关，12种特异性关联CRC。研究首次证实miR-126-5p可作为PD合并心血管疾病的潜在生物标志物，并通过机器学习（ML）算法（XGB/RFC/LR等）验证了miRNAs的预测价值，为理解口腔微生物-宿主互作提供了新视角。

　　

动物模型与实验设计
采用C57BL/6J小鼠建立具核梭杆菌（F. nucleatum）口腔感染模型，分为8周和16周感染组及相应假手术对照组。通过PCR检测证实，感染6周后所有小鼠牙龈表面均实现100%细菌定植，并伴随显著的牙槽骨吸收（ABR，P < 0.0001）。值得注意的是，细菌基因组DNA（gDNA）在心脏（60%）、肺脏（60%）等远端器官中被检出，证实其血行播散能力。

miRNA表达动力学特征
采用NanoString nCounter技术分析577个小鼠miRNAs，发现：

• 8周感染组：7个上调miRNAs（如miR-361-5p、miR-26a-5p）和2个下调miRNAs
• 16周感染组：7个上调miRNAs（含持续表达的miR-361-5p和miR-99b-5p）和13个下调miRNAs
  性别差异分析显示，雌性小鼠中miR-210在8周上调而16周下调，提示时间依赖性调控。其中miR-205、miR-210和miR-199a-3p在人类牙周炎组织中已有报道，证实了临床相关性。

关键miRNAs的病理关联
miR-361-5p作为核心分子，与13种恶性肿瘤（包括CRC）相关：

• 在癌症通路中调控CREBBP等11个关键基因
• 通过细菌侵袭上皮细胞通路靶向Cblb、Rhoa等侵袭相关基因
  其他重要miRNAs包括：
• miR-126-5p：首次被确认为PD合并冠状动脉疾病的潜在生物标志物
• miR-324-5p：在骨质疏松和牙周炎中具有双重作用
• let-7家族：参与牙周组织炎症和肿瘤微环境调控

机器学习模型验证
采用5种算法（XGB/RFC/LR/SVC/MLP）分析miRNAs的诊断价值：

• 8周组：miR-1899（XGB/RFC）和miR-22（LR/SVC）最具预测性
• 16周组：miR-339-5p（树模型）和let-7a-5p（非树模型）表现突出
• 跨时间点分析：miR-26a-5p和miR-133a展现持续重要性

临床意义与机制探讨
研究揭示了F. nucleatum通过FadA粘附素介导上皮侵袭，并诱导特定miRNAs表达：

• 12个CRC相关miRNAs的发现为口腔-肠道轴理论提供分子证据
• miR-361-5p等分子可能通过调控ErbR信号通路、cAMP通路等促进病理进程
  与既往研究对比显示，F. nucleatum诱导的miRNAs谱与P. gingivalis、T. denticola等牙周病原体存在部分重叠但更具肿瘤倾向性。

研究局限性包括未分析唾液miRNAs样本，以及需要进一步阐明miRNAs在PD与癌症发展中的定向调控机制。这些发现为开发基于miRNAs的牙周炎-肿瘤早期诊断策略奠定了重要基础。