综述:红色复合菌外膜囊泡:口腔发病机制、免疫破坏、系统性疾病和治疗见解的关键参与者

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Frontiers in Oral Health 3.1

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  这篇综述系统阐述了红色复合菌(Red Complex)外膜囊泡(OMVs)在口腔致病机制、免疫调节和系统性疾病中的作用。文章详细解析了OMVs的生物发生、组分特征及其通过牙龈蛋白酶(gingipains)、脂多糖(LPS)等毒力因子介导的宿主互作机制,揭示了其与牙周炎、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病(AD)、类风湿关节炎(RA)和糖尿病(DM)的关联,并提出了靶向fimA/rgpA基因的益生菌(如乳酸杆菌)和植物活性成分(如姜黄素)的治疗策略。

  

红色复合菌OMVs的生物发生

红色复合菌(含牙龈卟啉单胞菌Porphyromonas gingivalis、齿垢密螺旋体Treponema denticola和福赛斯坦纳菌Tannerella forsythia)分泌的OMVs大小为50-250 nm,其形成受多种基因调控。P. gingivalis中,OmpA样蛋白(Pgm6/7)和半乳糖差向异构酶(GalE)维持膜稳定性,而fimA/fimR基因缺失会显著减少囊泡释放。A-LPS(阴离子脂多糖)通过去磷酸化触发膜弯曲,促进OMVs释放。T. forsythia的S层蛋白(TfsA/TfsB)比例变化(3:1)可能通过增强膜曲率辅助OMV生成,而T. denticola的OMV生物发生机制尚不明确。

OMV的组分与功能

OMVs携带毒力因子如牙龈蛋白酶(Rgp/Kgp)、血凝素(Hag)和脂蛋白。P. gingivalis OMVs富含FimC/D/E(菌毛蛋白)和CTD结构域依赖性分泌蛋白;T. forsythia OMVs含297种蛋白,包括TonB依赖受体(TDRs)和金属内肽酶(如karilysin);T. denticola OMVs则携带dentilisin蛋白酶复合物和Msp(主要表面蛋白),可破坏上皮屏障。

OMV与牙周疾病

OMVs通过降解细胞外基质(如纤维连接蛋白、层粘连蛋白)和抑制宿主抗菌肽(如LL-37)促进牙周炎。P. gingivalis OMVs通过α5β1整合素依赖的内化途径破坏上皮细胞迁移,而T. denticola OMVs的dentilisin直接损伤结缔组织。此外,OMVs通过刺激IL-6/IL-8/MCP-1分泌招募中性粒细胞,加剧炎症。

OMV与系统性疾病

动脉粥样硬化:OMVs通过促进血小板聚集、泡沫细胞形成和RUNX2介导的血管钙化加速病变。
阿尔茨海默病:OMVs携带的牙龈蛋白酶降解血脑屏障(BBB)紧密连接蛋白(ZO-1/occludin),并诱导tau蛋白磷酸化和小胶质细胞活化。
类风湿关节炎:OMVs中的肽酰精氨酸脱亚胺酶(PAD)介导蛋白瓜氨酸化,触发抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPAs)产生。
糖尿病:OMVs通过抑制Akt/GSK-3β通路损害肝糖原合成,且通过上调MMP-9加重视网膜病变。

治疗策略

益生菌(如L. rhamnosus)和植物活性成分(姜黄素、白藜芦醇)可下调fimA/rgpA表达,减少OMV释放。例如,姜黄素抑制OMV诱导的IL-6/TNF-α分泌,而omega-3脂肪酸(DHA/EPA)阻断Rgp活性。

结论

红色复合菌OMVs是连接口腔感染与系统性疾病的关键媒介,靶向其生物发生或组分(如牙龈蛋白酶、LPS)可能为跨学科疾病治疗提供新思路。

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