牙龈卟啉单胞菌诱导的耐受对巨噬细胞免疫炎症反应的影响和机制研究

Exposure of the host to periodontal pathogens, in addition to the associated virulence factors, can induce a state of hyporesponsiveness to subsequent stimulations, which is called endotoxin tolerance. It might act as a protective mechanism in the progression of periodontitis. On the other hand, depressed immune responses might also compromise the host's ability to resist subsequent invading bacteria. Macrophages are one of the most important immune cells and also have immunomodulatory effect on the other cells. The aims of this study are to explore the effects of endotoxin tolerance induced by Porphyromonas gingivalis (P.gingivalis) LPS on M1/M2 differentiation, formation of macrophage extracellular traps (METs) and the expressions of RANKL and OPG in mice macrophages. In addition, RIP140-PTP1B-STAT6 signaling pathways relating to M1/M2 differentiation, Raf-MEK-ERK signaling pathways relating to METs and the roles of NADPH oxidase and calcium influx in the development of METs formation will be discussed. Moreover, a novel P.gingivalis-tolerized mice model will be developed to observe M1/M2 differentiation, the formation of METs and bone absorption in vivo, which will contribute to revealing the roles and mechanisms of endotoxin tolerance induced by P.gingivalis in periodontal immune responses.

牙周炎症时存在内毒素耐受，即先前的细菌或毒力因子刺激，使机体对后续刺激反应减弱。这种改变能防止过度的免疫损伤，但也能降低宿主防御反应，不利于有效清除入侵细菌。巨噬细胞是主要的免疫效应细胞之一，亦具有重要的免疫调节作用。本研究拟观察牙龈卟啉单胞菌（P.gingivalis）内毒素诱导的耐受对小鼠腹腔巨噬细胞M1/M2极化分型和形成胞外杀菌网络（METs）的影响，分析与极化相关的RIP140- PTP1B-STAT6信号传导机制，寻找METs形成的调控分子和信号传导途径，探讨耐受对破骨细胞分化调节因子RANKL和OPG表达的影响；并进一步观察P.gingivalis全菌诱导小鼠牙周组织耐受后，牙龈组织M1/M2巨噬细胞极化分型和METs形成的变化，明确耐受对牙槽骨炎性吸收的影响及可能机制，进一步揭示P.gingivalis诱导的耐受对牙周组织免疫炎症反应的影响和机制。

牙周炎症时存在内毒素耐受，即先前细菌或毒力因子刺激，使机体对后续刺激反应减弱。它能防止过度免疫损伤，也能降低宿主防御反应，不利于清除入侵细菌。.本研究探讨了牙龈卟啉单胞菌（P.gingivalis）及其内毒素（LPS）诱导的耐受对小鼠巨噬细胞M1/M2极化和形成胞外杀菌网络（METs）的影响，及其信号调控机制，观察了耐受对RANKL和OPG表达的影响；并探讨了P.gingivalis诱导小鼠牙周组织耐受后，牙龈组织M1/M2巨噬细胞极化、METs形成和牙槽骨吸收的变化。.结果发现，P.gingivalis LPS诱导小鼠腹腔巨噬细胞（PMs）和骨随来源巨噬细胞（BMDMs）耐受后，PMs CD206+细胞增多，CD86+CD206+细胞减少, 两种细胞TNF-α和IL-12水平降低，IL-10水平增高，PMs尿素水平增高（p<0.05），两种细胞表现出不同程度M2极化趋势。两种细胞MMP-2水平降低，MMP-9水平增高，促进睾丸上皮细胞15P-1和成纤维细胞L929划痕损伤修复能力增强（p<0.05），上述改变与PTP1B、p-STAT6表达增高，p-MEK1/2水平降低（p<0.05）有关。P.gingivalis诱导的耐受能促进PMs形成更多METs，耐受细胞ROS生成减少，p-Raf、p-MEK和p-ERK水平下降，胞内Ca2+水平增多（p<0.05），表明耐受后METs增多依赖于胞内Ca2+，与ROS无关。P.gingivalis LPS诱导BMDMs耐受后，RANKL水平降低，OPG水平升高（p<0.05），耐受BMDMs培养液上清抑制成骨前体细胞MC3T3-E1表达RANKL，促进OPG表达（p<0.05），进而抑制骨吸收。.P.gingivalis诱导小鼠牙周组织耐受后，牙龈组织M1型巨噬细胞减少，M2型巨噬细胞增多，更多METs形成（p<0.05）。耐受小鼠釉牙骨质界到牙槽嵴顶距离减小，BV/TV、BS/BV、Tb.N升高，Tb.Sp和Tb.Th降低（p<0.05），表明耐受抑制牙槽骨吸收，这种改变与耐受小鼠牙龈组织中OPG/RANKL比值增高有关（p<0.05）。.本研究首次探讨了P.gingivalis及其LPS诱导的耐受对巨噬细胞M1/M2极化、METs形成和炎性骨吸收的影响，有助于进一步揭示P.gingivalis促进牙周免疫炎症反应的机制。