LPS预处理牙囊干细胞外泌体通过miR-184/PPARα-Akt-JNK通路促进牙周组织再生的机制研究

本研究针对牙周炎治疗中干细胞外泌体调控机制不明的关键问题，通过高通量测序发现LPS预处理的牙囊干细胞外泌体(L-D-Exo)中miR-184特异性下调。实验证实抑制miR-184可通过激活PPARα-Akt-JNK通路减轻氧化应激，降低炎症因子(IL-6/TNF-α)，促进成骨基因(OCN/RUNX2)表达，显著改善小鼠牙周组织再生。该研究为基于外泌体的牙周再生治疗提供了新靶点。

　　

牙周炎作为全球高发的慢性炎症性疾病，不仅导致牙齿松动脱落，更与全身系统性疾病密切相关。传统治疗手段难以实现牙周组织的功能性再生，而干细胞疗法尤其是牙源性间充质干细胞(MSCs)的应用为这一难题带来曙光。在众多牙源性干细胞中，牙囊干细胞(Dental follicle stem cells, DFSCs)展现出独特的优势——相较于牙周膜干细胞(Periodontal ligament stem cells, PDLSCs)，它们具有更强的免疫调节能力和抗炎特性。然而，DFSCs发挥治疗作用的具体分子机制，尤其是其分泌的外泌体(Exosomes)在炎症微环境中的调控网络仍是一片亟待探索的领域。

四川大学华西口腔医院的研究团队在《Stem Cell Research & Therapy》发表的研究中，首次揭示了脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)预处理的DFSCs外泌体(L-D-Exo)通过miR-184/PPARα-Akt-JNK信号轴促进牙周再生的分子机制。研究人员采用高通量miRNA测序、双荧光素酶报告基因检测、Western blot等技术，结合小鼠牙周炎模型，系统解析了外泌体miRNA调控牙周微环境的精确路径。

关键技术方法
研究首先从正畸拔除的第三磨牙中分离DFSCs和PDLSCs，通过超速离心提取外泌体。采用250 ng/mL P.gingivalis LPS预处理细胞后，进行miRNA测序筛选关键差异miRNA。通过miR-184抑制剂/模拟物转染PDLSCs，检测活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和抗氧化酶活性。利用双荧光素酶报告系统验证miR-184与PPARα的靶向关系，Western blot分析下游Akt/JNK通路。最后建立小鼠牙周炎模型，局部注射miR-184 Antagomir评估治疗效果。

研究结果

外泌体特征与miRNA表达谱分析
透射电镜显示外泌体呈典型双层膜结构，粒径分析证实直径约110 nm。miRNA测序发现L-D-Exo中miR-184表达较D-Exo显著下调22.4倍(p<0.01)，而PDLSCs来源外泌体无此变化。KEGG分析提示差异miRNA富集于MAPK和PI3K-Akt通路。

miR-184调控氧化应激与炎症
在1μg/mL LPS诱导的炎症环境中，抑制miR-184使PDLSCs的ROS荧光强度降低2.1倍(p<0.01)，MDA含量下降63%(p<0.001)，同时超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性恢复至正常水平。炎症因子TNF-α表达降低3.67倍(p<0.001)，而成骨标志物Periostin(POSTN)表达升高2.95倍(p<0.001)。

PPARα靶向验证与通路机制
双荧光素酶实验证实miR-184直接结合PPARα 3'UTR(p<0.001)。抑制miR-184使PPARα蛋白表达增加1.8倍，激活Akt磷酸化(p-Akt/Akt比值升高2.3倍,p<0.05)，同时抑制JNK磷酸化(p-JNK/JNK降低40%)。使用PPARα拮抗剂GW9662可逆转上述效应。

动物实验验证
micro-CT显示miR-184 Antagomir组小鼠牙槽骨高度增加25%(p<0.05)，组织学观察到新生牙骨质和胶原纤维。免疫组化证实抗酒石酸酸性磷酸酶(Tartrate-resistant acid phosphatase, TRAP)阳性破骨细胞减少，而骨钙素(Osteocalcin, OCN)和骨保护素(Osteoprotegerin, OPG)表达显著增强。

结论与意义
该研究首次阐明LPS预处理通过特异性下调DFSCs外泌体miR-184，解除其对PPARα的抑制作用，进而激活Akt并抑制JNK通路，形成"抗氧化-抗炎-促再生"的级联反应。这一发现不仅揭示了DFSCs外泌体治疗牙周炎的分子开关，更创新性提出：

1. miR-184可作为牙周炎治疗的潜在靶点
2. PPARα-Akt-JNK轴是调控牙周微环境稳态的关键通路
3. LPS预处理策略可优化干细胞外泌体的治疗性能

研究为开发基于RNA干扰(RNAi)技术的精准牙周再生疗法奠定了理论基础，同时为其他炎症性骨缺损疾病提供了新的治疗思路。外泌体相较于干细胞本身具有稳定性高、免疫原性低等临床转化优势，该成果的转化应用前景值得期待。