七叶皂苷通过调控BCL2/BAX/Caspase 3通路抑制牙龈卟啉单胞菌LPS诱导的SH-SY5Y细胞凋亡

本研究揭示了七叶皂苷(escin)对牙龈卟啉单胞菌脂多糖(Pg-LPS)诱导的神经细胞损伤的保护机制。通过SH-SY5Y细胞帕金森病(PD)模型，证实escin通过调节线粒体功能、抑制BAX/Caspase 3通路并上调BCL2表达，显著减轻Pg-LPS引发的细胞凋亡。研究为口腔病原体与神经退行性疾病的关联提供了新证据，并为PD的防治提供了潜在天然药物靶点。

　　

1 引言

慢性牙周炎病原体牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)的脂多糖(Pg-LPS)被证实可能通过血脑屏障(BBB)渗透参与帕金森病(PD)等神经退行性疾病的病理过程。PD患者中牙周炎发病率较健康人群高1.5倍，而Pg-LPS可通过激活小胶质细胞、破坏线粒体功能等机制加剧神经炎症。七叶皂苷(escin)作为马栗树提取的三萜皂苷，既往研究显示其具有抗炎、抗氧化和抗凋亡特性，但在Pg-LPS诱导的神经元损伤中的作用尚未阐明。

2 材料与方法

采用经视黄酸分化的SH-SY5Y细胞建立PD模型，设置对照组、Pg-LPS(10 μg/mL)组及不同浓度escin(2.5-10 μM)预处理组。通过MTT法检测细胞活力，JC-1染色评估线粒体膜电位(MMP)，Hoechst 33342/PI和TUNEL双染观察凋亡形态，流式细胞术定量凋亡率。RT-PCR和Western blot分别检测BAX、BCL2 mRNA及Cleaved Caspase 3/PARP蛋白表达。为验证escin作用机制，联合使用凋亡诱导剂十字孢碱(staurosporine, 2 μM)。

3 结果

3.1 细胞活力与形态

Pg-LPS使SH-SY5Y细胞存活率降至70%，引发细胞皱缩、胞体膨大等典型损伤形态。escin(2.5-10 μM)预处理可剂量依赖性恢复细胞活力(p<0.05)，但浓度超过20 μM时反而显现细胞毒性。

3.2 凋亡调控机制

Pg-LPS处理组JC-1绿色荧光强度增加3.2倍，表明MMP显著降低；escin使红色/绿色荧光比值回升至对照组的82%。Western blot显示Pg-LPS使BAX/BCL2蛋白比值升高4.5倍，Cleaved Caspase 3/Caspase 3增加3.8倍，PARP切割明显。escin预处理可逆转这些变化，其中10 μM escin使BAX/BCL2比值降低67%。

3.3 凋亡诱导剂验证

staurosporine完全抵消escin的保护作用：联合处理组凋亡率回升至(42.3±3.1)%，显著高于单独escin组的(18.7±2.4)%(p<0.01)。Cleaved PARP表达量较escin组增加2.3倍，证实escin通过特异性抑制凋亡通路发挥作用。

4 讨论

研究首次揭示Pg-LPS通过线粒体途径诱导神经元凋亡的具体机制：① 破坏MMP稳定性；② 上调促凋亡蛋白BAX；③ 激活Caspase 3-PARP级联反应。escin则通过调控BCL2家族平衡，将BAX/BCL2比值维持在生理水平，抑制下游凋亡执行分子活化。值得注意的是，口腔病原体与PD的关联为"口腔-脑轴"理论提供了实验依据，而escin作为能从血脑屏障的天然化合物，其神经保护作用在MPTP小鼠模型中已得到验证。

5 结论

该研究阐明escin通过调节BCL2/BAX/Caspase 3通路抑制Pg-LPS诱导的神经元凋亡，为PD的病原体假说提供新证据，并提示牙周炎治疗可能成为神经退行性疾病干预的新策略。后续研究需在动物模型中验证escin的跨屏障递送效率及其对α-突触核蛋白聚集的影响。