巨噬细胞集落刺激因子-1及其受体在牙周炎中的研究进展

牙周炎是一种影响牙齿周围支持组织的慢性炎症性疾病。牙周组织损伤主要由宿主的免疫反应介导,而目前临床治疗牙周炎主要以局部机械清除菌斑和结石为主,免疫疗法在牙周临床中应用很少。因此,对牙周炎免疫治疗的研究就显得极其重要。巨噬细胞参与宿主免疫反应的关键环节,通过识别、吞噬和清除外来病原体和异物在牙周炎的发生、发展过程中发挥重要作用。研究表明,这一过程是通过巨噬细胞集落刺激因子-1(colony stimulation factor-1,CSF-1)/巨噬细胞集落刺激因子-1受体(colony stimulation factor-1 receptor, CSF-lR)信号轴介导的巨噬细胞炎性调控、破骨细胞骨吸收调控进行的。本综述将CSF-1/CSF-1R信号轴在牙周炎中的作用及其作用机制进行总结,以期为后续研究及牙周炎的免疫治疗提供依据。

白细胞介素4调控巨噬细胞极化及骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:白细胞介素4可以提高骨替代材料的成骨效应,但其分子机制尚未明确,进一步阐明白细胞介素4提高成骨效应的作用机制,有助于为牙槽骨缺损患者的再生治疗找到安全、经济和有效的方法。目的:探讨白细胞介素4对巨噬细胞极化转化和骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及其可能的作用机制。方法:M1组RAW264.7细胞用干扰素γ+脂多糖诱导24 h,白细胞介素4+M1组RAW264.7细胞用干扰素γ+脂多糖诱导24 h后加入白细胞介素4诱导24 h,白细胞介素4+AG+M1组RAW264.7细胞用干扰素γ+脂多糖诱导细胞24 h后加入白细胞介素4和JAK/STAT通路抑制剂AG-490诱导24 h。干预结束后,采用免疫荧光染色分析巨噬细胞表型标记蛋白诱导型一氧化氮合酶、CD206的表达;采用ELISA试剂盒检测细胞培养上清液中白细胞介素10、肿瘤坏死因子α水平;采用RT-qPCR检测NLRP3、白细胞介素1β、caspase-1的mRNA表达;采用Western blot检测JAK1/p-JAK1、STAT6/p-STAT6、NLRP3、pro-IL-1β和pro-caspase-1通路蛋白的表达水平。随后将以上4组RAW264.7细胞与骨髓间充质干细胞transwell间接共培养24 h,然后进行碱性磷酸酶染色、茜素红染色,采用RT-qPCR检测碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原和骨钙素的mRNA表达。结果与结论:①免疫荧光、ELISA检测结果显示白细胞介素4可促进M2样巨噬细胞CD206和白细胞介素10的表达,抑制诱导型一氧化氮合酶和肿瘤坏死因子α的表达;②RT-qPCR结果显示白细胞介素4可抑制NLRP3、白细胞介素1β、caspase-1 mRNA表达;③Western blot结果显示白细胞介素4可促进JAK1/p-JAK1、STAT6/p-STAT6和NLRP3蛋白表达明显增加;④与白细胞介素4+M1组RAW264.7细胞共培养的骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶染色、茜素红染色明显增强,碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原和骨钙素的mRNA表达明显升高。结果表明,白细胞介素4可能通过上调JAK1/STAT6通路,抑制NLRP3活化,从而促进巨噬细胞从M1向M2样极化转换,最终增强骨髓间充质干细胞的成骨分化能力。

甲磺酸去铁胺促进去势骨质疏松大鼠颌骨缺损的修复

背景:甲磺酸去铁胺(deferoxamine mesylate,DFO)是一种抗骨质疏松的潜在药物,具有铁螯合、血管再生、抗氧化等作用,近年来研究表明DFO的应用可扩展到组织再生工程领域。目的:以高铁干预去势大鼠模拟绝经后骨质疏松症患者体内铁蓄积状态,探讨DFO干预铁过载骨质疏松大鼠下颌骨缺损植骨后的修复效果。方法:首先构建铁蓄积去势骨质疏松模型,模型组大鼠行双侧卵巢切除术,第2周开始腹腔注射枸橼酸铁铵(90 mg/kg,每周2次,持续干预11周),假手术组大鼠去除卵巢周围部分脂肪,给予等量生理盐水干预11周。确认模型建立成功后,实验大鼠分为假手术组(n=6)、高铁去势组(n=6)和高铁去势DFO治疗组(n=6),于双侧下颌骨建立直径5 mm的骨缺损并植入Bio-Oss骨粉,术后第4天开始高铁去势DFO治疗组腹腔注射DFO(100 mg/kg,每周3次),假手术组及高铁去势组予以等量生理盐水干预,植骨术后2,12周取下颌骨、肝脏及血液样本,行肝脏及颌骨普鲁士蓝染色、血清铁蛋白ELISA检测体内各组织铁水平;苏木精-伊红染色、Masson染色观察骨缺损区炎症细胞浸润及早期成骨情况;抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察破骨细胞分化情况;ELISA法检测血清中降钙素、Ⅰ型胶原C-末端肽水平;Micro-CT检测、苏木精-伊红染色观察中晚期成骨情况。结果与结论:①高铁去势组胫骨骨小梁数目减少,骨小梁排列稀疏;②与假手术组比较,植骨术后2周高铁去势组肝脏、颌骨及血清中铁水平明显升高,DFO干预后铁水平降低,差异均有显著性意义(P<0.05);③骨缺损修复早期,高铁去势组较假手术组有较多炎性细胞浸润,新生骨基质较少,Ⅰ型胶原纤维生成较少(P<0.05);DFO干预后炎性细胞浸润减少,少量新生骨基质生成,胶原纤维增加显著(P<0.05);④骨缺损修复中晚期,Micro-CT显示高铁去势组较假手术组新骨生成减少,DFO治疗后新生骨质增加(P<0.05);⑤与假手术组比较,高铁去势组破骨细胞数量、血清降钙素、Ⅰ型胶原C-末端肽水平升高,DFO干预后破骨细胞数量减少,骨代谢指标得到改善;⑥结果表明:高铁干预去势大鼠体内铁水平升高,伴随下颌骨骨缺损区新骨生成能力减弱;DFO可通过清除组织内铁沉积改善骨代谢与抑制破骨细胞活性,提高铁蓄积骨质疏松大鼠的骨形成能力,促进下颌骨缺损区骨愈合。

集落刺激因子1受体抑制剂培西达替尼对脂多糖刺激骨髓来源巨噬细胞衰老的调节作用

目的探讨集落刺激因子1受体(colony-stimulating factor 1 receptor,CSF-1R)抑制剂培西达替尼(pexidartinib,PLX3397)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激下的骨髓来源巨噬细胞(bone marrow-derived macrophages,BMDM)衰老的调节作用。方法从10只6~8周龄雄性C57BL/6小鼠(贵州医科大学实验动物中心获取)的股骨和胫骨分离、培养BMDM,将BMDM分为空白对照组、LPS组(1μg/ml LPS处理24 h)和低、中、高浓度PLX3397预处理组(分别给予100、500和1000 nmol/L PLX3397处理4 h后,再以1μg/ml LPS处理24 h),采用细胞计数(cell counting kit-8,CCK-8)试剂盒检测细胞活力;通过衰老相关β-半乳糖苷酶(senescence-associated-β-galactosidase,SA-β-gal)染色检测细胞衰老;蛋白质印迹法检测细胞周期依赖性激酶抑制因子p16、p21和CSF-1R的蛋白表达;细胞免疫荧光法检测p16、p21在细胞内的表达;实时定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)检测衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype,SASP)因子包括白细胞介素(interleukin,IL)、趋化因子1/10(chemokine-1/10,CXCL-1/10)、基质金属蛋白酶8(matrix metalloproteinase-8,MMP-8)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)的mRNA表达。结果中、高浓度PLX3397预处理组SA-β-gal染色阳性细胞率[分别为(39.33±4.93)%、(36.33±3.06)%]均较LPS组[(52.00±3.00)%]显著下调(P=0.020,P=0.005);低、中、高浓度PLX3397预处理组CSF-1R的蛋白表达(分别为0.74±0.18、0.61±0.07、0.54±0.06)均较LPS组(1.16±0.08)显著下调(P=0.013,P=0.002,P<0.001);低、中、高浓度PLX3397预处理组CSF-1R的mRNA表达(分别为1.04±0.06、0.90±0.05、1.18±0.08)均较LPS组(2.90±0.25)显著下调(P<0.001);低、中、高浓度PLX3397预处理组p16平均荧光强度(分别为49.76±3.65、48.21±1.72、47.99±1.26)均显著低于LPS组(66.88±5.85)(P=0.001,P<0.001,P<0.001);中、高浓度PLX3397预处理组p21平均荧光强度(分别为34.43±3.62、30.13±0.86)均较LPS组(46.82±5.33)显著下调(P=0.043,P=0.007);低、中、高浓度PLX3397预处理组p16蛋白表达(分别为0.56±0.04、0.55±0.04、0.35±0.19)均较LPS组(0.98±0.10)显著下调(P=0.003,P=0.002,P<0.001)。低、中、高浓度PLX3397预处理组p21蛋白表达(分别为0.69±0.20、0.42±0.08、0.26±0.14)均较于LPS组(1.16±0.24)显著降低(P=0.032,P=0.002,P<0.001)。RT-qPCR结果显示,与LPS组相比,PLX3397预处理组IL-6、IL-1β、CXCL-1、CXCL-10、MMP-8的表达均显著降低(P<0.001),TGF-βmRNA表达水平显著升高(P<0.001)。结论LPS可通过激活BMDM表面CSF-1R诱发细胞衰老,分泌SASP因子,加重局部炎症反应;CSF-1R抑制剂PLX3397可减弱LPS关联的CSF-1R激活,抑制LPS诱导的BMDM衰老。

现《开学第一课》有感

2019年9月1日,全国小朋友都非常期待的《开学第一课》拉开了帷幕(wéi mù),今年这个节目的主题是庆柷新中国成立70周年的。令我印象特别深刻的,是其中的两个片段。