牙龈卟啉单胞菌与具核梭杆菌协同促进口腔鳞状细胞癌进展的机制研究

本研究针对口腔鳞癌(OSCC)进展中口腔微生物群的协同作用机制，通过转录组分析揭示了牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)和具核梭杆菌(F. nucleatum)单独及联合作用对Cal-27细胞的影响。研究发现两种病原体协同作用通过加速细胞周期G1/S期转换、激活MAPK/NF-κB炎症通路，显著增强肿瘤细胞增殖和迁移能力，为口腔菌群调控提供潜在治疗靶点。

　　

研究背景

口腔鳞状细胞癌(OSCC)作为头颈部高发恶性肿瘤，五年生存率长期低于50%，其发生发展与口腔微生物群紊乱密切相关。1998年Nagy首次发现OSCC患者口腔菌群中牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis, P. gingivalis)和具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum, F. nucleatum)丰度异常升高，这两种定植于舌背、颊黏膜等癌变好发部位的病原体，可通过调控细胞周期、诱发慢性炎症等方式促进肿瘤进展。但现有研究多聚焦单一菌种作用，对微生物群落协同致癌机制的认识仍存在空白。

关键方法

研究采用CCK-8法和EdU染色评估细胞增殖，划痕实验分析迁移能力，结合转录组测序(RNA-seq)解析分子机制。以MOI 50:1的感染比例处理Cal-27细胞，通过GO/KEGG富集分析和GSEA Reactome挖掘差异基因功能。

研究结果

1. 1.

   协同促增殖效应

   MOI 50:1条件下，P. gingivalis与F. nucleatum联合处理使Cal-27细胞EdU荧光强度较单菌组提升2.1倍（P<0.001），12小时划痕愈合率提高47%（P<0.01）。

1. 1.

   分子机制解析

   转录组揭示协同作用通过双重途径：

   • •

     直接调控：上调复制起始复合体(ORC)表达，加速G1/S期转换（P=3.2×10^-5）

   • •

     间接激活：TLR4/NF-κB通路介导的IL-6分泌增加（log2FC=4.8），协同上调Wnt/β-catenin信号（P=0.002）

1. 1.

   功能差异比较

   单菌处理显示：

   • •

     P. gingivalis主导LPS/TLR4轴激活（JAK/STAT通路log2FC=3.1）

   • •

     F. nucleatum特异性上调IL-17信号（P=1.4×10^-4）

结论与意义

该研究首次阐明P. gingivalis与F. nucleatum通过"细胞周期加速+炎症微环境塑造"的双轨机制协同促癌。发现ORC复合体、Wnt通路等关键靶点，为开发基于口腔菌群调控的OSCC治疗策略提供理论依据。发表于《Infectious Agents and Cancer》的成果强调，未来干预需关注微生物群落平衡而非单一病原体清除。