成纤维细胞来源的 C3 通过巨噬细胞 M1 极化和破骨细胞分化促进实验性牙周炎进展：潜在治疗靶点的新发现

为探究补体 C3 在牙周炎中的来源、作用及机制，吉林大学研究人员开展了相关研究。通过构建小鼠模型等实验，发现成纤维细胞来源的 C3 经巨噬细胞 M1 极化和破骨细胞分化促进牙周炎进展，为牙周炎治疗提供了潜在靶点1219。

　　牙周炎，作为一种常见的口腔疾病，如同隐藏在口腔中的 “小恶魔”，悄无声息地破坏着人们的牙周组织。它不仅会导致牙龈发炎、牙齿松动，还与多种全身性疾病密切相关，严重影响人们的生活质量。目前，尽管临床和基础研究不断推进，牙周炎的治疗方法日益增多，但仍难以达到令人满意的效果。因此，寻找新的治疗策略和靶点迫在眉睫。

在这样的背景下，吉林大学的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于补体 C3 在牙周炎中的作用机制，试图揭开牙周炎发病机制的神秘面纱，为牙周炎的治疗开辟新的道路。最终，他们的研究成果发表在《International Journal of Oral Science》上，引起了广泛关注。

为了深入探究补体 C3 在牙周炎中的奥秘，研究人员运用了多种关键技术方法。他们首先从 GEO 数据库下载了健康和牙周炎小鼠以及人类牙周组织的单细胞转录组测序数据，通过生物信息学分析初步探索细胞类型和基因表达特征。同时，构建了 C3aR 基因敲除小鼠模型，并诱导其患上牙周炎，利用 Micro-CT 对小鼠牙槽骨吸收情况进行评估，借助苏木精 - 伊红（HE）染色、Masson 染色、免疫组化染色、免疫荧光染色、流式细胞术、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色等多种实验技术，从组织学、细胞水平等多个层面深入分析相关指标变化22021。

下面让我们详细了解一下研究结果：

• 牙周炎小鼠中补体 C3 的主要来源是牙周成纤维细胞：研究人员对小鼠牙周组织单细胞转录组测序数据进行分析，经过质量控制和降维处理后，根据经典细胞类型标记将细胞分为 8 个不同的簇。结果发现，成纤维细胞是表达 C3 的主要细胞类型，且在牙周炎小鼠的牙周微环境中，成纤维细胞中 C3 的表达水平显著升高。体内免疫荧光共染色和体外 RT-qPCR 实验进一步验证了这一结论，表明 C3 与牙周炎的发生发展密切相关34。
• C3aR 缺失减轻了结扎诱导的牙周炎小鼠的牙槽骨丢失：研究人员建立了 C3ar₁基因敲除小鼠模型，诱导牙周炎模型后，利用 Micro-CT 评估牙周骨吸收情况。结果显示，与 C3ar₁^+/+和 C3ar₁^+/?小鼠相比，C3ar₁^?/?小鼠的结扎诱导性骨丢失明显减少，这表明 C3aR 受体缺失可减轻牙周炎小鼠的牙槽骨丢失56。
• C3aR 缺失减轻了结扎诱导的牙周炎小鼠的炎症细胞浸润和胶原纤维降解：通过 HE 染色评估上皮完整性和中性粒细胞浸润情况，Masson 染色评估胶原降解情况。结果表明，C3aR 缺失减轻了牙周软组织破坏和炎症细胞浸润，减少了胶原纤维降解，提示 C3a 可能在牙周炎期间促进了软硬组织的破坏78。
• C3aR 缺失减轻了结扎诱导的牙周炎小鼠促炎细胞因子的表达：免疫组化染色结果显示，C3aR 受体缺失可降低牙周炎组织中促炎细胞因子 TNF-α 和 IL-1β 的表达水平，表明 C3a 促进了牙周炎中促炎细胞因子的表达910。
• C3a 促进巨噬细胞向 M1 表型极化：分析小鼠牙周组织单细胞测序数据发现，巨噬细胞是主要表达 C3aR 的细胞类型。免疫荧光染色和体外实验结果表明，C3a 促进巨噬细胞向 M1 表型极化1112。
• C3a 促进破骨细胞分化：由于 C3aR 主要表达在单核巨噬细胞表面，而单核巨噬细胞可分化为破骨细胞。研究人员通过 TRAP 染色和体外实验证实，C3a 促进破骨细胞分化1314。
• C3a 通过 NF-κB 通路促进 M1 巨噬细胞极化和破骨细胞分化：通过对差异表达基因的功能富集分析和 Western blotting 实验，研究人员发现 C3a 通过 NF-κB 通路促进巨噬细胞极化和破骨细胞分化1516。
• 小鼠研究结果也适用于人类：研究人员对人类牙周组织单细胞转录组测序数据进行分析，发现与小鼠研究结果相似，牙周炎患者的牙周组织中，成纤维细胞是表达 C3 的主要细胞类型，巨噬细胞是表达 C3aR 的主要细胞类型，且牙周炎组中 C3 和 C3aR 的表达水平均显著升高，进一步验证了研究结果的临床相关性1718。

综合研究结果和讨论部分，该研究意义重大。它首次明确了成纤维细胞来源的 C3 在牙周炎进展中的关键作用，证实了 C3a 通过促进巨噬细胞 M1 极化和破骨细胞分化，加剧了牙周组织的炎症和牙槽骨的丢失。这不仅为牙周炎的发病机制提供了新的见解，还为牙周炎的治疗指明了新的方向，即靶向补体 C3a 可能成为治疗牙周炎的有效策略。尽管研究还存在一些局限性，如未明确 C3aR 敲除小鼠牙周炎表型改善的具体机制、未确定减少的牙槽骨破坏的主要原因以及未深入阐明 C3a 促进 M1 极化和破骨细胞分化的详细机制，但这些不足也为后续研究提供了方向。相信在未来，随着研究的不断深入，我们将能更好地理解牙周炎的发病机制，开发出更有效的治疗方法，为广大牙周炎患者带来福音。