牙周致病菌诱导的调节性B细胞的生成及分子机制研究

Periodontitis is induced by the breakdown of the balance between biofilm and host immune system. Interacting with immune system, Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) leads to both an increase in the total bacterial load and changes in the composition of microbiota, followed by bone destruction. The detailed mechanism need to be clarified. In our previous study, P. gingivalis lipopolysaccharide (LPS) is different from other bacterial LPS in that it could activate both Toll-like receptor (TLR) 2 and TLR4 on B lymphocytes. The IL-10(+) regulatory B cells (Bregs) are distributed not only in proved subgroups like marginal zone (MZ) and T2 (transitional 2) but also in T1 B cells. This may contribute to the persistent infection of P. gingivalis and the uncontrolled growth of other bacterial species in the biofilm. In this study, we plan to define the surface marker of Breg under P. gingivalis LPS challenge using flow cytometry. The roles of TLR2, TLR4 and their crosstalk could be confirmed by knockout mice and PCR Array analysis. Furthermore, through CD19-/- periodontitis mouse model and adoptive transfer, the impact of P. gingivalis induced Bregs on the process of periodontitis will be investigated.

牙周炎是因菌斑与机体免疫间的平衡被打破而产生的疾病。牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）可利用机体的免疫反应改变菌斑构成，进而导致骨吸收。具体机制尚不明确。前期研究表明，与多数细菌的脂多糖（LPS）不同，P. gingivalis LPS可同时活化B细胞的TLR-2和TLR4通路，其所诱导的IL-10(+) Breg不仅出现于传统的MZ和T2亚群，也出现在T1亚群。这可能有利于P.gingivalis逃避宿主免疫清除并为其它致病菌的增殖创造条件。本研究拟通过流式细胞技术确定P. gingivalis LPS诱导产生的Breg表型，以基因敲除小鼠和TLR PCR Array技术分析TLR2和TLR4途径在这一过程中的作用及相互影响。通过建立CD19-/-小鼠牙周炎模型及Breg过继转移模型，探讨P. gingivalis LPS诱导产生的Breg在牙周炎发生和发展中的作用。

牙周炎因菌斑微生态与机体免疫失衡而产生并发展。在牙周菌斑微生态中，牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）虽然不是优势菌，但可利用与机体的免疫反应改变龈下微生态，是牙周关键致病菌，但其机制尚不明确。作为P. gingivalis的主要致病因素，其脂多糖（LPS）可同时活化B细胞的TLR-2和TLR-4通路，所诱导产生的具有免疫抑制功能的调节性B细胞（Breg）也可能具有不同于传统Breg的表型与特征。.本研究通过体外培养阴选的小鼠脾脏B细胞，对P. gingivalis LPS所诱导产生的Breg表型和产生IL-10的能力进行了检测。结果显示，1) P. gingivalis可减少B细胞中早期凋亡细胞的比例，这一作用依赖于TLR-2和TLR-4通路下调Caspase 4和Caspase 9；2)与大肠杆菌（E. coli）LPS相比，P. gingivalis LPS不能完全活化树突状细胞；3)CD5+CD1d(hi)仍然是区分P. gingivalis LPS诱导产生的Breg的很好的标记物，但也仅占IL-10(+)细胞的42.1%（以CD5+IgM(hi)表型可界定IL-10(+) B细胞的20.9%）；4)通过对细胞因子mRNA进行检测，证实P. gingivalis LPS诱导产生的Breg主要表现为Th2反应；5)与E. coli LPS不同，P. gingivalis LPS可上调B细胞p35 mRNA的表达，还需进一步证实其对Breg及Treg的影响。在体内实验部分，我们通过过继转移分别检测了P. gingivalis LPS 诱导生成的CD5+CD1d(hi) B细胞及CD5+IgM(hi)B细胞对小鼠实验性牙周炎的影响。初步结果表明，1)二者均可有效抑制牙周炎骨吸收；2)病损部位的RANKL表达降低，p35与IL-10均有显著增高。.P. gingivalis LPS可通过TLR-2和/或TLR-4途径诱导产生Breg。与经典Breg类似，它主要来自于B-1a亚群，p35是其扩增过程中重要的正反馈途径。