施万细胞来源的细胞外囊泡可促进牙周组织再生

《Journal of Nanobiotechnology》：Schwann cell-derived extracellular vesicles promote periodontal tissue regeneration

　　

摘要

牙周炎是一种全球范围内常见的慢性炎症性疾病，传统疗法虽能控制炎症，却无法实现可预测的骨组织再生。下牙槽神经是调控下颌骨稳态的关键周围神经，其功能受损会导致骨代谢失衡及修复能力下降。然而，作为该神经轴主要胶质细胞的施万细胞的动态行为，以及它们对牙周韧带干细胞的作用机制至今仍不清晰。我们建立了大鼠下牙槽神经切断模型，发现神经缺失会引发渐进性的牙槽骨退化，并降低局部牙周韧带干细胞的成骨能力。相关性分析表明，这种骨退化与牙周组织中施万细胞逐渐减少同步发生，提示施万细胞丢失与牙周韧带干细胞功能异常之间存在关联。对神经缺失的牙周韧带干细胞进行转录组分析后发现，AMPK/mTOR信号通路紊乱以及自噬功能抑制是导致其成骨能力下降的机制。将这类干细胞与施万细胞共培养可恢复其增殖能力和成骨分化能力，而施万细胞释放的细胞外囊泡在这一过程中起着重要的旁分泌作用。从机制上看，施万细胞外囊泡会输送rno-miR-210-5p，该分子能够靶向DAP1基因并抑制其表达，进而激活AMPK/mTOR-自噬轴，恢复细胞的成骨潜力。在大鼠下颌骨缺损且神经缺失的模型中，施万细胞外囊泡显著促进了骨组织再生。总体而言，这些研究结果表明施万细胞及其释放的细胞外囊泡参与了牙周骨代谢的神经调控，可能在牙周组织再生过程中发挥重要作用。