TLR2/4信号通路调控的microRNA表达变化在多菌种感染诱导牙周炎炎症及骨吸收中的作用机制研究

这篇研究揭示了TLR2/4依赖性microRNA（miR-146a-5p/miR-15a-5p等）表达谱改变在多菌种（Pg/Td/Tf等）感染诱导牙周炎中的关键作用。通过TLR2-/-/TLR4-/-小鼠模型证实，TLR信号通路通过调控特定miRNAs影响牙槽骨吸收（ABR）和全身器官细菌播散，为miRNAs作为牙周炎诊断标志物和靶向治疗提供新依据。

　　

研究背景

牙周炎（PD）作为最常见的慢性免疫感染性口腔疾病，其发病机制与Toll样受体（TLR2/4）介导的病原体识别系统密切相关。该研究通过构建C57BL6/J野生型、TLR2^-/-和TLR4^-/-小鼠模型，探究五种牙周致病菌（Sg/Fn/Pg/Td/Tf）协同感染对miRNA表达谱的影响，揭示TLR依赖性炎症调控的新机制。

实验设计与方法

采用时序性多菌种口腔感染（ETSPPI）方案，通过16s rRNA PCR监测牙龈定植，ELISA检测病原特异性IgG抗体，显微CT量化牙槽骨吸收（ABR）。通过RT-qPCR分析15种预选miRNAs（如miR-146a-5p/miR-15a-5p等）在感染组与对照组的表达差异，结合ROC曲线评估诊断潜力，并利用KEGG通路分析预测靶基因功能。

关键发现

1. 1.

   TLR缺陷表型：TLR2^-/-小鼠表现出最显著的牙槽骨吸收抑制（P<0.0001），而TLR4^-/-小鼠仅部分缓解炎症，提示TLR2在骨吸收中起主导作用。

2. 2.

   miRNA特征谱：

   • •

     野生型小鼠中miR-146a-5p（AUC=0.97）、miR-15a-5p（AUC=0.87）显著上调，与TLR2/4双重激活相关；

   • •

     TLR4^-/-小鼠独特上调miR-375-3p（AUC=0.95）和miR-720（AUC=0.98），可能通过替代通路驱动炎症；

   • •

     miR-22-5p在TLR2^-/-中下调却在TLR4^-/-中上调，暗示其TLR4依赖性调控。

3. 3.

   全身播散差异：野生型小鼠心脏/肺部检出全部五种细菌DNA，而TLR4^-/-小鼠仅限心脏（Fn）和肾脏（Tf），反映TLR4缺失减弱细菌血行扩散。

机制解析

KEGG分析显示：

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  TLR信号通路：miR-146a-5p靶向调控TRAF6/IRAK1等节点基因，负反馈抑制NF-κB激活；

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  骨代谢通路：TLR4^-/-中miR-375-3p上调可能通过YAP1抑制成骨分化；

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  上皮侵袭通路：TLR2^-/-中7种miRNAs下调导致Rac1/Cdc42表达异常，影响细菌胞内侵袭效率。

临床意义

该研究首次建立多菌种感染-TLR-miRNA-骨吸收轴的理论框架，提出miR-146a-5p/miR-15a-5p作为跨物种保守的牙周炎诊断标志物（ROC-AUC>0.9），并为开发TLR2/4特异性miRNA调节剂提供新靶点。未来需在人类队列中验证这些miRNAs对疾病分期的预测价值。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持内容，专业术语如TRAF6/NF-κB等均保留标准缩写格式）