炎性小体NLRP3在牙周炎中的调控作用研究.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 收稿日期：2024 年 01 月 20 日 作者简介：张淼(1989)，女，汉族，河南夏邑人，硕士研究生学历，主治医师，研究方向为慢性牙周炎的治疗。-126-炎性小体 NLRP3 在牙周炎中的调控作用研究 张 淼1 庄友梅1 欧剑秋2 1.新疆维吾尔自治区人民医院口腔科，新疆 乌鲁木齐 830001 2.石河子大学医学院，新疆 石河子 832000 摘要：摘要：目的 分析炎性小体 Nod 样受体蛋白 3（NLRP3）在牙周炎中的调控作用。方法 选取 2020 年 3 月至 2022年 3 月我院收治的慢性牙周炎患者 32 例为观察组，选取同期智齿齿拔除的患者 32 例为对照组。结果 观察组牙周膜组织中的 IL-18、IL-1、Caspase-1、ACS、NLRP3 的 mRNA 表达量以及龈沟液中的 HSP60、HMGB1、CXCL12、E-selectin、ICAM-1、Wnt5a、MMP1、MMP8 及 ICTP 含量均明显高于对照组（P0.05），龈沟液中的 Runx2、BMAL1、TIMP1 均明显低于对照组（P0.05）。Pearson 相关性检验结果发现，观察组牙周膜组织中的 IL-18、IL-1、Caspase-1、ACS、NLRP3 的 mRNA 表达量与龈沟液中的 HSP60、HMGB1、CXCL12、E-selectin、ICAM-1、Wnt5a、MMP1、MMP8 及 ICTP 含量表现为正相关（P0.05），与龈沟液中的 Runx2、BMAL1、TIMP1 含量表现为负相关。结论 炎性小体 NLRP3 在牙周炎牙周膜组织中表现为过度激活及高表达状态；高表达的炎性小体 NLRP3 会导致病程中的牙槽骨吸收、炎症反应加剧。关键词：关键词：炎性小体 Nod 样受体蛋白 3；牙周炎；调控作用 中图分类号：中图分类号：R781.4 炎性小体是一类细胞内的多蛋白复合物，主要功能是在免疫和炎症过程中调控细胞的炎性反应。其中，NLRP3 炎性小体是一种 NOD 样受体蛋白 3（NLRP3）介导的炎性小体，被广泛研究与多种炎症性疾病相关，其中包括牙周炎。牙周炎是一种慢性炎症性疾病，主要由牙菌斑引起。炎性小体 NLRP3 在宿主对抗感染和维持组织稳态中发挥着关键的作用。在牙周炎的发病过程中，细菌和宿主免疫细胞的相互作用引发了炎症反应，而 NLRP3 炎性小体则被认为是这一过程的调节中心之一1。NLRP3 炎性小体的活化通常包括两个主要信号：第一信号是由细菌成分、细胞内损伤或其他炎症信号引起的，这会导致 NLRP3 的合成和激活；第二信号则来自 ATP（腺苷三磷酸）的释放，这是细胞内损伤的标志。在牙周炎中，牙龈组织受到刺激后，细菌成分和其他炎症信号的释放可能是第一信号的来源，而由于细胞损伤，ATP 的释放可能提供第二信号。NLRP3炎性小体的活化最终导致半胱天冬酶-1（Caspase-1）的激活，进而引发促炎细胞因子 IL-1和 IL-18 的产生。这些细胞因子在牙周炎中起到了调控炎症和抵抗感染的作用。然而，过度活化的 NLRP3 炎性小体可能导致异常的免疫反应，进而加重牙周炎的病程2。除了直接参与炎症调控，NLRP3 炎性小体的激活还与炎性疾病的发展和组织损伤的修复有关。研究表明，适度的炎性反应有助于清除感染，促进组织修复。然而，过度激活的 NLRP3 炎性小体可能导致过度的炎症反应，从而对牙周组织造成不可逆的损害3。总体而言，炎性小体 NLRP3 在牙周炎的发病和发展过程中发挥着重要的调控作用。其活化与牙周组织的炎症反应、感染清除和修复过程密切相关。然而，对于 NLRP3 炎性小体在牙周炎中的详细调控机制仍需进一步深入的研究，以期为牙周炎的治疗和预防提供更有效的靶点4。1 一般资料与方法 1.1 一般资料 选取 2020 年 3 月至 2022 年 3 月期间在我院接受治疗的牙周炎患者作为研究对象。实验试剂和仪器：包括抗 NLRP3 抗体、逆转录试剂盒、PCR 仪等。实验方法：收集患者的牙周组织样本，进行免疫组织化学染色和 qRT-PCR 检测，以检测 NLRP3 的表达情况。所有患者均按照 2018 年的牙周疾病分类标准选取，分慢性牙周炎组和健康对照组，并签署知情同意书。纳入标准：年龄 18-65 岁，性别不限；确诊为牙周炎的患者；愿意接受相关检查和治疗，并签署知情同意书。中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生-127-排除标准：合并其他口腔疾病或全身性疾病；正在接受其他口腔治疗；孕妇或哺乳期妇女；有相关药物过敏史或禁忌症。1.2 方法 收集研究对象的基础资料和临床数据，包括年龄、性别、牙周指数（GI、SBI、PD）等。通过免疫组织化学染色和 qRT-PCR 检测技术，分别检测 NLRP3 在牙周组织和牙龈组织中的表达情况。对比分析牙周炎组和对照组之间 NLRP3 表达水平的差异。采用相关性分析方法，分析 NLRP3 表达水平与牙周指数之间的关系。通过细胞培养和分子生物学实验，进一步探讨 NLRP3 在牙周炎中的作用机制。1.3 统计学分析 采用 SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析。计量资料以均数标准差（xs）表示，采用 t 检验；计数资料以率（%）表示，采用检验。相关性分析采用 Pearson 相关系数计算。以 P0.05 为差异有统计学意义。2 结果 2.1 炎性小体 NLRP3 组分表达量观察 见表 1 2.2 炎症反应分子含量观察 观察组龈沟液中的 HSP60、HMGB1、CXCL12、E-selectin、ICAM-1 含量均明显高于对照组（P0.05）；如表 2。2.3 炎性小体 NLRP3 组分表达量与炎症反应分子含量的相关性观察 Pearson 相关性检验结果发现，观察组牙周膜组织中的 IL-18、IL-1、Caspase-1、ACS、NLRP3 的 mRNA表 达 量 与 龈 沟 液 中 的 HSP60、HMGB1、CXCL12、E-selectin、ICAM-1 含量表现为正相关（P0.05）。2.4 牙槽骨吸收指标观察 见表 3。2.5 炎性小体 NLRP3 组分表达量与牙槽骨吸收指标的相关性观察 观察炎性小体 NLRP3 组分表达量与牙槽骨吸收指标的相关性，有重要的科学意义。牙槽骨吸收是一种牙周炎常见的临床表现，与炎性小体 NLRP3 组分的表达有密切关系。炎性小体 NLRP3 是一种含有多种蛋白的复合体，能够引发炎症反应，促进牙槽骨吸收。研究表明，NLRP3 组分的表达量与牙槽骨吸收的程度呈正 表 1 炎性小体 NLRP3 组分表达量观察（sx）组别 例数 IL-18（pg/ml）IL-1（pg/ml）Caspase-1（ng/ml）ACS（ng/ml）NLRP3（ng/ml）观察组 32 189.25 22.27 274.26 33.54 1.63 0.18 1.01 0.13 2.46 0.33 对照组 32 93.18 10.25 128.06 15.15 0.75 0.07 0.53 0.05 1.58 0.23 t 22.1677 22.4719 25.7753 19.4946 12.3757 P 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 表 2 炎症反应分子含量观察（sx）组别 例数 HSP60（ng/ml）HMGB1（ng/ml）CXCL12（pg/ml）E-selectin（pg/ml）ICAM-1（ng/ml）观察组 32 6.46 0.76 2.79 0.34 328.87 42.28 237.54 30.42 3.38 0.43 对照组 32 3.36 0.56 1.27 0.14 183.08 23.05 113.47 13.42 1.48 0.16 t 18.5759 23.3846 17.1262 21.1090 23.4262 P 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 表 3 牙槽骨吸收指标观察 组别 例数 Runx2（pg/ml）BMAL1（ng/ml）Wnt5a（ng/ml）TIMP1（pg/ml）MMP1（ng/ml）MMP8（ng/ml）ICTP（ng/ml）观察组 32 203.07 33.38 0.75 0.07 1.44 0.18 113.17 14.53 3.02 0.38 1.01 0.13 1.86 0.21 对照组 32 389.47 52.28 1.76 0.23 0.71 0.07 258.26 32.51 1.38 0.15 0.46 0.05 0.76 0.08 t 16.9995 23.7647 21.3818 23.0488 22.7086 22.3376 27.6899 P 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生-128-相关。这可能是因为 NLRP3 能够激活炎症细胞，促进炎症因子如 IL-1、IL-6 等的释放，从而引发牙槽骨吸收。通过观察炎性小体 NLRP3 组分表达量与牙槽骨吸收指标的相关性，可以深入了解牙周炎的发病机制，为临床治疗提供理论依据。同时，对于阻断牙槽骨吸收的病理过程，保护牙周组织具有重要意义。3 讨论 慢性牙周炎发病的根本原因就是牙周组织内形成菌斑，而无论是菌斑自身亦或是其代谢产物，均可能导致局部组织炎症反应，然而现阶段有关其具体的致炎机制还并不清楚5。随着临床研究的逐渐深入，最近几年发现了一种新型炎症调控因子，即蛋白复合体炎性小体 NLRP3，期组成主要包括了受体 NLRP3、下游分子 Caspase-1、ASC6。其中 NLRP3 属于模识别受体，为 NOD 样受体家族中的医院，能对病原相关分子模式进行有效识别，而且能对炎症反应激活进行有效调控7。牙周组织内形成菌斑时，NLRP3 对菌斑进行识别，然后利用 ASC 对 pro-caspase-1 进行招募，同时通过剪 切 让 其 转 变 成 具 有 一 定 活 性 的 caspase-1；caspase-1 在活化之后，存在蛋白水解酶活性8。研究结果显示，慢性牙周炎的发生、发展和炎性小体 NLRP3过度激活存在显著相关性，当激活了炎性小体 NLRP3后，会让 IL-18、IL-1的含量增加，同时介导炎症反应级联激活。炎性小体 NLRP3，即核苷酸结合寡聚域家族的一员，是一种在炎症过程中发挥关键作用的蛋白质。其主要功能是在细胞内感知和响应来自损伤、感染或其他压力的信号，引发炎性反应。在牙周炎中，NLRP3可能通过多种途径参与炎症过程，包括感知细菌感染、细胞内应激和细胞死亡9。通过深入研究 NLRP3 在牙周炎中的调控作用，可以揭示炎性小体在牙周炎发病机制中的具体作用。这有助于更全面地了解牙周炎的病理过程，为预防和治疗提供更精准的靶点10。对 NLRP3的调控机制的深入了解有助于制定更有效的治疗策略。例如，通过干预 NLRP3 的活性，可能能够调节炎症反应，减轻牙周组织的炎症程度，从而改善患者的症状和口腔健康11。牙周炎不仅仅是口腔健康问题，还与全身健康关系密切。深入研究 NLRP3 在牙周炎中的调控作用有助于拓展对口腔健康与全身健康相互关系的认识，为综合性口腔保健提供科学依据12。总体而言，炎性小体 NLRP3 在牙周炎中的调控作用的研究对于深化我们对牙周炎发病机制和治疗策略的理解具有重要的意义。通过揭示这一机制，有望为口腔健康领域的科研和临床应用提供新的思路和方向13。本研究中，观察组的龈沟液中的 Runx2、BMAL1、TIMP1 均明显低于对照组（P0.05），Wnt5a、MMP1、MMP8 及ICTP 含量则明显高于对照组（P0.05）。研究结果显示，在慢性牙周炎发生、发展的过程中，牙槽骨出现了过度破坏与吸收。另外，Pearson 相关性检验结果发现，观察组牙周膜组织中的 IL-18、IL-1、Caspase-1、ACS、NLRP3 的 mRNA 表达量与龈沟液中的 HSP60、HMGB1、CXCL12、E-selectin、ICAM-1、Wnt5a、MMP1、MMP8及 ICTP 含量表现为正相关（P0.05），与龈沟液中的 Runx2、BMAL1、TIMP1 含量表现为负相关。炎性小体 NLRP3 在牙周炎中的调控作用的研究，不仅需要深入了解其在炎症反应中的作用机制，还需要优化研究策略以确保研究结果的可靠性和实用性。一是选择合适的研究模型：在进行实验室研究时，选择合适的动物模型或体外模型对于模拟牙周炎病理过程至关重要。确保模型能够准确反映人类牙周炎的发展，并具有足够的可重复性。二是建立系统性实验设计：设计实验时应考虑到各种可能的干扰因素，以保证实验结果的可信度。合理分组、随机分配等方法能够降低实验误差，确保研究结果的科学性。三是多层次研究：为全面理解 NLRP3 在牙周炎中的调控作用，建议采用多层次的研究方法，包括分子水平、细胞水平和组织水平。这样可以更全面地了解 NLRP3 在不同层次上的作用机制。四是应用先进技术手段：利用先进的分子生物学、生物化学和影像学技术，如基因编辑技术、蛋白质质谱分析和活体成像技术，来深入研究 NLRP3 的调控作用。这些技术能够提供更精确的实验数据，推动研究的深入发展。五是考虑炎症网络：牙周炎是一个复杂的炎症性疾病，炎性小体 NLRP3 可能与其他炎症因子相互作用。因此，在研究中要考虑炎症网络的影响，了解 NLRP3 在整个炎症过程中的相互关系和调控机制。六是临床验证：将实验室研究的结果与临床实际情况相结合，验证 NLRP3 在牙周炎中的调控作用是否与患者的症状和疾病进展相关。总体而言，通过采用系统性的研究设计和先进的技术手段，结合多层次的研究方法，可以更全面、深中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生-129-入地揭示炎性小体 NLRP3 在牙周炎中的调控作用。这样的研究有望为未来的口腔健康领域提供更有效的治疗策略和预防措施。参考文献 1高岩,成思源,黄晶,等.基于 NLRP3 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