富马酸二甲酯（DMF）通过调节 TUFM 介导的线粒体自噬改善牙周炎：新的治疗靶点与机制探索

牙周炎是常见口腔疾病，当前治疗效果不佳。温州医科大学等研究人员开展富马酸二甲酯（DMF）对牙周炎治疗作用的研究。结果发现 DMF 可调节 M1/M2巨噬细胞极化、抑制牙周破坏。该研究为牙周炎防治提供新方向。

　　牙周炎，作为一种常见的口腔疾病，就像隐藏在口腔里的 “小恶魔”，悄无声息地侵蚀着人们的牙周组织。它不仅会导致牙龈红肿、出血，还会造成牙槽骨吸收，严重时甚至会让牙齿松动脱落，影响人们的咀嚼功能和口腔健康。目前，针对牙周炎的常规治疗手段主要是去除牙结石菌斑和进行抗菌治疗，但这些方法往往难以达到令人满意的效果。随着对牙周炎发病机制研究的深入，人们逐渐发现，调节免疫反应或许是预防和治疗牙周炎的有效策略。在此背景下，温州医科大学等机构的研究人员开展了一项关于富马酸二甲酯（DMF）对牙周炎治疗作用的研究，相关成果发表在《International Journal of Oral Science》上。
研究人员采用了动物实验、细胞实验等多种技术方法。在动物实验中，构建了小鼠牙周炎模型，将 6 周龄雄性 C57BL/6 小鼠分为多个实验组，观察 DMF 对牙周组织的影响。细胞实验则选用 RAW264.7 细胞，通过多种检测手段，探究 DMF 在细胞水平的作用机制。
研究结果如下：

• DMF 改善体内牙周组织破坏并调节 M₁/M₂巨噬细胞极化：通过对比实验，发现牙周炎小鼠模型中，结扎组的牙骨质釉质结合处到牙槽嵴（CEJ-AC）距离显著大于对照组，表明模型构建成功。给予不同浓度 DMF 处理后，发现 150mg/kg DMF 处理组的 CEJ-AC 距离明显缩短，牙槽骨丢失改善最为显著。Micro-CT 结果也显示，Ligature+DMF 组的骨体积分数（BV/TV）和骨矿物质密度（BMD）显著高于结扎组。H&E 和 TRAP 染色表明，DMF 有助于保护牙槽骨、抑制破骨细胞形成。免疫荧光染色发现，DMF 能有效抑制 M₁型巨噬细胞生成，促进其向 M₂型巨噬细胞分化。
• DMF 在体外改变 M₁/M₂巨噬细胞极化：在细胞实验中，研究人员用不同浓度 DMF 处理巨噬细胞，qRT-PCR 结果显示，DMF 能有效抑制诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和 IL-1β 转录，促进精氨酸酶 1（Arg1）和 CD206 转录。免疫荧光、Western blotting 和流式细胞术结果表明，DMF 可有效调节巨噬细胞极化，抑制炎症反应。
• DMF 在体外减轻氧化应激和线粒体功能障碍：研究发现，DMF 能逆转由牙龈卟啉单胞菌脂多糖（Pg.LPS）/ 干扰素 -γ（IFN-γ）引起的线粒体活性氧（ROS）上调、线粒体膜电位（MMP）降低和 ATP 水平下降，改善细胞内 ROS 水平，增加丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH）水平。使用线粒体靶向抗氧化剂 MitoQ 验证发现，DMF 可能通过减轻氧化应激和线粒体功能障碍来调节巨噬细胞极化。
• DMF 通过维持体内外线粒体自噬减轻氧化损伤和线粒体功能障碍：通过 LC3 与线粒体共定位实验，发现 DMF 能有效促进小鼠和 RAW264.7 细胞的线粒体自噬。使用线粒体自噬抑制剂 3 - 甲基腺嘌呤（3-MA）验证，发现抑制线粒体自噬会阻碍 DMF 对线粒体的保护和对氧化损伤的减轻作用，表明 DMF 通过增强线粒体自噬来保护线粒体、抑制氧化应激。
• DMF 通过 TUFM 促进体内外线粒体自噬：研究发现，牙周炎小鼠模型牙周组织和经 Pg.LPS/IFN-γ 激活的巨噬细胞中，细胞内 TUFM 水平显著降低，而 DMF 能逆转这一现象。免疫荧光和 WB 检测发现，DMF+Pg.LPS/IFN-γ 组的线粒体自噬水平高于 Pg.LPS/IFN-γ 组，转染 TUFM 小干扰 RNA（si-TUFM）后，DMF 的作用被消除，表明 DMF 通过调节 TUFM 水平促进线粒体自噬。
• DMF 通过 TUFM 介导的线粒体自噬减轻体外氧化损伤和线粒体功能障碍：实验表明，DMF 能通过 TUFM 有效减轻 Pg.LPS/IFN-γ 引起的线粒体功能障碍。通过 siRNA 转染验证，发现敲低 TUFM 会阻断 DMF 的抗氧化作用，使细胞内 ROS 水平、MDA 水平升高，GSH 水平和 SOD 活性降低，说明 DMF 可能通过 TUFM 减轻 Pg.LPS/IFN-γ 诱导的氧化损伤和线粒体功能障碍。
• DMF 通过泛素 - 蛋白酶体途径而非溶酶体途径抑制 TUFM 降解：研究发现，DMF 不能增加 TUFM 的 mRNA 水平，添加蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺（CHX）后，DMF 能显著提高 TUFM 水平。添加蛋白酶体抑制剂 MG132 可显著缓解 TUFM 的降解，而添加溶酶体抑制剂 3-MA 则无此效果，且 DMF 可使 TUFM 的泛素化水平降低，表明 DMF 通过抑制泛素 - 蛋白酶体途径保护 TUFM 不被降解。
• DMF 通过 TUFM 介导的线粒体自噬在体外调节 M₁/M₂巨噬细胞极化：研究发现，LPS/IFN-γ + DMF 组中，iNOS 和 IL-1β 的 mRNA 表达水平显著降低，Arg-1 和 CD206 的 mRNA 表达水平显著升高，敲低 TUFM 后则出现相反结果。免疫荧光和 WB 检测表明，DMF 能降低 iNOS 表达、促进 Arg1 表达，敲低 TUFM 后，iNOS 水平升高，Arg1 水平降低。ELISA 和 NO 检测试剂盒检测发现，DMF 可降低 IL-1β、TNF-α 和 NO 水平，敲低 TUFM 则会升高这些炎症因子水平，说明 DMF 可通过调节 TUFM 促进 M₁/M₂巨噬细胞平衡向 M₂型偏移，限制炎症因子释放。
  研究结论和讨论部分指出，该研究首次证明 DMF 可通过调节巨噬细胞极化改善牙周炎。其作用机制是 DMF 通过 TUFM 介导的线粒体自噬抑制巨噬细胞线粒体功能障碍和氧化应激，并通过蛋白酶体途径保护 TUFM 不被降解。这一研究为牙周炎的预防和治疗提供了新的靶点和理论依据，也为 DMF 在口腔医学领域的应用提供了科学基础。不过，该研究也存在一定局限性，如体外细胞模型选用 RAW264.7 细胞而非骨髓来源的巨噬细胞（BMDM）细胞，对 DMF 通过 TUFM 发挥作用的机制仅在体外进行了验证等，未来还需进一步深入研究。