解除凝血蛋白的武装可预防小鼠牙龈疾病

导读 2022年1月5日整理发布:根据美国国立卫生研究院 (National Institutes of Health) 下属国家牙科和颅面研究所 (NIDCR) 的科学家领导

2022年1月5日整理发布:根据美国国立卫生研究院 (National Institutes of Health) 下属国家牙科和颅面研究所 (NIDCR) 的科学家领导的研究,一种凝血蛋白的阻断功能可防止小鼠因牙周(牙龈)疾病引起的骨质流失。

研究人员利用动物和人类数据发现,称为纤维蛋白的蛋白质的积累会引发过度活跃的免疫反应,从而损害牙龈和下方骨骼。这项发表在《科学》杂志上的 研究表明,抑制异常的纤维蛋白活性有望预防或治疗牙周病,以及其他以纤维蛋白积聚为特征的炎症性疾病,包括关节炎和多发性硬化症。

牙周病影响了近一半 30 岁以上的美国人和 70% 的 65 岁及以上的美国人。它是支撑牙齿的组织的细菌感染。在早期,牙周病会导致牙龈发红和肿胀(发炎)。在称为牙周炎的晚期阶段,下面的骨骼受损,导致牙齿脱落。虽然科学家们已经知道牙周炎部分是由过度的免疫细胞反应引起的,但直到现在,还不清楚是什么触发了这种反应,以及它如何导致组织和骨骼损伤。

“严重的牙周病会导致牙齿脱落,对于太多美国人来说,仍然是生产力和生活质量的障碍,尤其是那些无法获得足够牙科护理的人,”NIDCR 主任 Rena D'Souza 博士说。“通过提供迄今为止最全面的牙周病潜在机制图景,这项研究使我们更接近于更有效的预防和治疗方法。”

在受伤或炎症部位,纤维蛋白通常起着保护作用,有助于形成血块并激活免疫细胞以对抗感染。但是,过多的纤维蛋白与健康问题有关,包括一种由于纤溶酶原 (PLG) 缺乏症引起的罕见牙周炎。在受影响的人群中,PLG 基因的突变 会导致纤维蛋白积聚和身体各个部位(包括口腔)的疾病。

为了探索异常纤维蛋白积聚与牙周炎之间的联系,由 NIDCR 研究人员 Niki Moutsopoulos 博士和 Thomas Bugge 博士领导的科学家们研究了小鼠的 PLG 缺乏症并分析了人类遗传数据。

与患有这种疾病的人类一样,PLG 缺陷小鼠也会患牙周炎,包括牙周骨质流失和牙龈中纤维蛋白水平升高。老鼠的牙龈里挤满了称为中性粒细胞的免疫细胞,在常见的牙周炎形式中也发现了高水平的中性粒细胞。

中性粒细胞通常保护口腔免受有害微生物的侵害。但过度的中性粒细胞反应被认为会导致组织损伤。

为了找出纤维蛋白是否在驱动这种过度活跃的反应,研究人员削弱了其与中性粒细胞上的蛋白质受体相互作用(结合)的能力。纤维蛋白和中性粒细胞之间减弱的结合完全防止了 PLG 缺陷小鼠的牙周骨质流失。引人注目的是,它还减少了患有常见的、与年龄相关的牙周炎形式的正常小鼠的骨质流失,这表明在这两种形式的疾病中发挥着相似的机制。

“这项研究表明,在某些情况下,纤维蛋白会导致中性粒细胞免疫从保护性转变为破坏性,”Moutsopoulos 说,她将导致这些发现的研究归功于博士后研究员和研究第一作者 Lakmali Silva 博士。“这种纤维蛋白-中性粒细胞的结合可能是牙周炎的驱动因素。”

对 1,000 多人的基因分析似乎支持了动物的发现。即使没有 PLG 缺陷, PLG 基因的变异也与严重牙周炎的风险增加有关,这与类似过程导致该疾病的罕见和常见形式的观点一致。

综上所述,该研究表明,牙龈中纤维蛋白的过度积聚——无论是由于PLG 等基因的变化、 细菌感染引起的慢性炎症,还是两者的某种组合——都会引发中性粒细胞反应升高并最终导致牙周病。 .

结果也与其他研究小组的发现一致,他们发现升高的纤维蛋白可能导致其他炎症和自身免疫性疾病,如关节炎和多发性硬化症,干扰纤维蛋白活性可能有助于治疗这些疾病。

“我们的数据支持这样一种观点,即针对纤维蛋白 - 中性粒细胞相互作用可能是探索罕见和常见牙周炎形式的有前途的治疗途径,”席尔瓦补充道。

这项研究得到了 NIDCR 校内研究部的支持。支持还来自国家耳聋和其他交流研究所和国家过敏和传染病研究所的校内项目、国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所的校外项目、国家癌症研究所、国家心脏、肺和血液研究所以及智利国家科技发展基金。

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