金针菇多糖通过抑制NLRP3炎症小体激活和细胞焦亡改善糖尿病相关牙周炎的实验研究

【字体: 时间:2025年08月03日 来源:Journal of Dental Sciences 3.1

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  本研究针对糖尿病相关牙周炎(DAP)中氧化应激与炎症反应加剧的临床难题,探讨了金针菇多糖(FVP)对晚期糖基化终末产物(AGEs)和脂多糖(LPS)诱导的人牙龈成纤维细胞(HGFs)损伤的保护机制。研究发现FVP能显著抑制ROS生成、降低细胞衰老标志物p16表达,并通过下调NLRP3/ASC/caspase-1通路抑制细胞焦亡,同时减少IL-6/IL-8等促炎因子释放。该研究为开发DAP的新型辅助治疗策略提供了实验依据。

  

糖尿病与牙周炎之间存在复杂的双向关系,高血糖状态会加速牙周组织破坏,而牙周炎症又可能加重血糖控制难度。这种被称为糖尿病相关牙周炎(DAP)的疾病,其核心病理机制涉及晚期糖基化终末产物(AGEs)积累引发的氧化应激和慢性炎症。更棘手的是,近年研究发现细胞程序性死亡方式——焦亡(pyroptosis)在DAP发展中扮演关键角色,由NLRP3炎症小体激活引发的级联反应会释放大量促炎因子,形成恶性循环。面对这一临床挑战,来自中山医学大学牙医学院的研究团队将目光投向了药食同源的金针菇,其富含的多糖成分(FVP)已被报道具有抗氧化和抗炎特性,但在DAP领域仍属研究空白。

研究人员采用AGEs和LPS联合刺激人牙龈成纤维细胞(HGFs)建立DAP体外模型,通过MTT法检测细胞活力,划痕实验评估迁移能力,DCFH-DA荧光探针定量活性氧(ROS),Western blot分析焦亡相关蛋白表达,并结合SA-β-gal染色检测细胞衰老。这些方法系统评估了FVP对DAP关键病理环节的干预作用。

研究结果部分首先揭示:FVP在0-500 μg/mL浓度范围内对HGFs无显著毒性,且能剂量依赖性地逆转AGEs/LPS导致的细胞活力下降。划痕实验显示250-500 μg/mL FVP可显著恢复受损的细胞迁移能力,这与临床关注的牙周组织修复直接相关。在机制层面,FVP表现出强大的抗氧化能力,使AGEs/LPS刺激下的ROS水平降低约40-60%,同时下调衰老标志物p16蛋白表达和SA-β-gal阳性细胞比例。

更关键的发现集中在焦亡调控方面。Western blot结果显示FVP能显著抑制NLRP3炎症小体通路关键组分:使适配蛋白ASC表达量降低2.1倍,NLRP3蛋白减少65%,并阻断pro-caspase-1向活性形式cleaved-caspase-1的转化。下游效应分子同样受到调控,gasdermin D(GSDMD)的切割活性片段减少72%,成熟IL-1β分泌量下降58%。ELISA检测进一步证实FVP可使促炎因子IL-6和IL-8的释放量分别降低47%和53%。

讨论部分深入阐释了这些发现的科学价值。FVP通过多靶点作用模式——既清除引发NLRP3激活的ROS"触发信号",又直接抑制炎症小体组装和效应分子活化,形成了对DAP病理网络的立体干预。特别值得注意的是,其对细胞衰老的延缓作用可能打破"炎症-衰老"的恶性循环,这为理解多糖类物质的"抗炎衰老"(inflammaging)效应提供了新视角。与已有研究对比,FVP的抗氧化效能优于白色金针菇品种,其抑制IL-1β释放的效果与药用真菌茯苓多糖相当,但作用机制存在差异。

这项发表在《Journal of Dental Sciences》的研究首次系统论证了FVP通过"抗氧化-抗焦亡-抗衰老"三联机制改善DAP的潜力,为开发基于食用菌多糖的牙周辅助疗法奠定了理论基础。未来研究可进一步探索FVP对巨噬细胞极化、牙龈上皮屏障功能的影响,以及其活性成分的结构-功能关系。从转化医学角度看,这种天然来源、安全性高的多糖分子,有望成为糖尿病牙周炎综合管理的新选择。

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