在与根尖周炎相关的体外模型中解析双向神经免疫交互作用

《Scientific Reports》：Dissecting bi-directional neuroimmune crosstalk in an in vitro model relevant to apical periodontitis

　　

摘要

与根尖周炎相关的炎症反应是由神经肽和细胞因子介导的神经免疫信号所调控的，这些信号影响着根尖微环境中的感觉神经元、免疫细胞和基质细胞之间的相互作用。为探究这些机制，本研究采用了体外多细胞培养系统，模拟与根尖周炎相关的关键神经免疫特征，而非单纯的解剖学病变形成过程。通过双重SMAD抑制剂从牙周韧带细胞中生成类神经元细胞，然后在脂多糖诱导的炎症条件下，研究这类神经元细胞、牙周韧带细胞以及THP-1来源的巨噬细胞之间的双向旁分泌和邻近细胞信号传递。这类神经元细胞释放的神经肽，即P物质和降钙素基因相关肽，会增强牙周韧带细胞-巨噬细胞系统中的LPS诱导的炎症反应，表现为巨噬细胞中CD68和CD80的表达增加，同时IL-1β和TGF-β1的分泌量上升。而在牙周韧带细胞-巨噬细胞的邻近细胞相互作用中，这类神经元细胞释放的神经肽则具有调节作用，能降低CD68、CD80和STAT1的表达，同时减少TNF-α和IL-1β的产生。反过来，经LPS处理的牙周韧带细胞-巨噬细胞共培养体系产生的条件培养基可通过增加TRPV1的表达来调节这类神经元细胞的信号传导，而条件培养基中的IL-10则会抑制TRPA1的表达，从而使神经肽谱以CGRP为主导，P物质则被抑制。这些发现揭示了类神经元细胞、巨噬细胞和牙周韧带细胞之间动态的双向神经免疫调控网络，该网络能在与根尖周炎相关的系统中差异性地调节炎症反应和调节性信号传导，从而为了解根尖周炎发生过程中的神经免疫协调机制提供了依据。