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牙周炎在全球范围内已经成为一种普遍流行的慢性疾病，造成极重的医疗负担，并已经成为我国成年人牙齿缺失的首要原因。牙周健康对于口腔健康和全身健康起到极其重要的作用！随着干细胞及其生物活性因子研究的深入，研究发现牙囊干细胞外泌体中富含维持牙周组织动态平衡的关键小分子物质：蛋白、miRNAs、生物活性因子等，对于牙周膜与牙槽骨的修复再生都具有积极的调节作用。任何一种新的疾病治疗技术在应用于临床前都需要严谨完善的基础研究作为基石。，本课题评估牙囊干细胞外泌体应用于牙周组织再生的安全性和有效性，探讨具体作用机制。2022年2月22日，四川大学华西口腔医院田卫东教授团队在Int JNanomedicine发表了题为“Lipopolysaccharide-PreconditionedDental Follicle Stem Cells Derived Small Extracellular Vesicles TreatingPeriodontitis via Reactive Oxygen Species/Mitogen-Activated Protein KinaseSignaling-Mediated Antioxidant Effect”的文章（2022 Feb22;17:799-819.），阐述了脂多糖（LPS）预处理后的牙囊干细胞外泌体通过发挥抗氧化作用来治疗牙周炎，并评估了牙囊干细胞外泌体应用于牙周组织再生的安全性和有效性。四川大学华西口腔医院口腔颌面外科田卫东教授和四川大学华西口腔医院牙周病科郭淑娟副教授为论文共同通讯作者，博士研究生黄艳丽为论文第一作者。  作者利用Label-free蛋白组学技术分析了LPS预处理后的牙囊干细胞外泌体(L-D-sEV)相较于牙囊干细胞外泌体(D-sEV)的差异表达蛋白质(DEPs)和富集的信号通路。结果显示，L-D-sEV相较于D-sEV筛选出38个DEPs，包括11个明显上调的蛋白，12个明显下调的蛋白和13个只在单一外泌体中表达的蛋白，其中L-D-sEV中富含GSR和SOD1等与抗氧化密切相关的蛋白，DEPs富集的信号通路包括PI3K和MAPK等。 随后，为了进一步明确外泌体对牙周膜干细胞(Periodontal ligament stem cells,PDLSCs)、巨噬细胞的作用及调控机制，作者检测了细胞的增殖、M2巨噬细胞极化、胞内活性氧(ROS)水平、相关蛋白及MAPK信号通路。结果显示，L-D-sEV可以明显促进PDLSCs的增殖和迁移，降低细胞内ROS水平和抑制JNK通路，明显下调RANKL/OPG的比例；另外，L-D-sEV可以促进巨噬细胞的增殖，激活ERK通路和上调SOD1的蛋白水平，降低胞内ROS水平，从而促进其向M2极化。最后，作者采用透明质酸凝胶作为载体与外泌体相结合，制备成一种用于牙周的新型可注射式生物制剂。在比格犬上构建了牙周炎模型，将可注射生物制剂注射到牙周袋内，然后通过影像学和组织学分析外泌体对牙周组织再生修复的效果，并检测血清中IgA, IgG, IgM, C3, C4, CRP水平。结果显示，外泌体搭载透明质酸凝胶植入体内后明显降低牙周膜中RANKL/OPG的比例和促进M2极化，促进新骨形成，使新生牙周膜中纤维排列更加有序和致密，血管数量更多，新生牙周膜更宽，且不会产生明显的免疫排斥反应。综上所述，该团队的研究结果表明，在炎症微环境下L-D-sEV通过ROS/MAPK信号通路发挥抗氧化作用，从而达到治疗牙周炎的效果；0.2%透明质酸凝胶作为一种具有可注射性和良好生物相容性的支架材料，提高了L-D-sEV在临床应用中的可行性和有效性（图1）。该研究为牙囊干细胞外泌体的临床应用、技术成果的转化、商品化和产业化奠定良好的基础。  图1. 脂多糖预处理的牙囊干细胞外泌体在牙周炎治疗中的作用参考文献：Lipopolysaccharide-PreconditionedDental Follicle Stem Cells Derived Small Extracellular Vesicles TreatingPeriodontitis via Reactive Oxygen Species/Mitogen-Activated Protein KinaseSignaling-Mediated Antioxidant Effect. Int J Nanomedicine. 2022; 17:799-819.Published 2022 Feb 22. doi:10.2147/IJN.S350869  |
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