牙龈卟啉单胞菌诱导的促炎细胞因子对脑内皮细胞周期调控的影响

本期推荐：研究团队针对牙周病原体牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）如何通过破坏血脑屏障（BBB）微环境促进阿尔茨海默病（AD）发展这一科学问题，通过建立小鼠脑内皮细胞（mBECs）感染模型，发现P. gingivalis可诱导细胞周期G0/G1期阻滞、促炎因子IL-6/IL-1β/TNF-α高表达及细胞毒性，为阐明牙周炎与AD的关联机制提供新证据。

　　

随着全球老龄化加剧，阿尔茨海默病（AD）患者数量预计2050年将达1.52亿，但现有治疗手段收效甚微。科学家们开始关注可干预的风险因素，其中牙周致病菌牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis）与AD的关联备受瞩目。这种革兰阴性菌不仅引发牙周炎，其毒力因子如牙龈蛋白酶、脂多糖（LPS）还能通过血流或三叉神经途径侵入大脑，触发神经炎症并促进β淀粉样蛋白（Aβ）沉积。然而，P. gingivalis如何破坏血脑屏障（BBB）内皮细胞功能仍是未解之谜。

为探索这一机制，来自哥伦比亚波哥大埃尔博斯克大学的研究团队在《Journal of Oral Biosciences》发表重要成果。他们建立小鼠脑内皮细胞（mBECs）感染模型，通过多技术联用揭示P. gingivalis通过干扰细胞周期和促发炎症反应破坏BBB稳态的关键证据。

研究采用三大核心技术：1）建立不同感染复数（MOI 1:5-1:200）的mBECs活菌感染体系；2）通过流式细胞术（7-AAD染色）分析细胞周期分布；3）RT-qPCR定量IL-6、IL-1β和TNF-α mRNA表达。

研究结果呈现三大发现：
3.1 细胞毒性效应
高浓度P. gingivalis（MOI 1:100-1:200）作用48小时使mBECs存活率下降>50%，伴随细胞形态改变如贴壁能力丧失和胞体回缩。

3.2 细胞周期紊乱
流式分析显示，感染24小时后S期细胞比例显著增加（MOI 1:100达79.6%），而48小时则出现G0/G1期阻滞（MOI 1:100组G0/G1期细胞占33.9%），提示细菌干扰DNA复制检查点。

3.3 炎症风暴激活
RT-qPCR检测发现，感染6小时即可诱导IL-1β表达暴增40倍，IL-6上调29.7倍，证实P. gingivalis通过NF-κB通路触发强烈炎症反应。

讨论与意义
该研究首次系统揭示P. gingivalis通过"细胞周期阻滞-炎症放大"双途径破坏脑内皮细胞功能。G0/G1期阻滞可能通过p38/JNK信号通路导致细胞衰老，而IL-6/IL-1β的过度分泌不仅加剧BBB通透性改变，还可能通过旁分泌效应促进神经炎症。这些发现为解释牙周炎患者AD风险升高提供了分子层面的实验依据，提示针对口腔菌群-脑轴（oral-brain axis）的干预策略或成为AD防治新方向。

值得注意的是，研究团队发现细菌裂解物（LC-mBECs）与活菌作用存在效应差异，暗示P. gingivalis的持续感染特性在致病中起关键作用。未来研究需进一步阐明细胞周期调控蛋白（如p21、cyclin D1）在其中的具体作用机制，以及如何将实验室发现转化为临床干预靶点。这项来自哥伦比亚学者的工作，为理解神经退行性疾病的微生物病因学开辟了新视角。