牙龈卟啉单胞菌外膜囊泡通过SAA3/TLR4/MyD88/NF-κB轴抑制骨髓间充质干细胞成骨分化的机制研究

本研究揭示了牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）外膜囊泡（OMVs）通过上调血清淀粉样蛋白A3（SAA3）表达，激活TLR4/MyD88/NF-κB信号通路，从而抑制骨髓间充质干细胞（BMSCs）的成骨分化。这一发现为牙周炎导致的牙槽骨吸收提供了新的治疗靶点，即通过干预P.g-OMVs释放或阻断SAA3介导的炎症通路来促进骨再生。

　　

牙龈卟啉单胞菌外膜囊泡的分离与表征

研究首先从牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）对数生长期的培养上清中通过超速离心法分离出外膜囊泡（OMVs）。透射电镜显示P.g-OMVs为直径约76.10±15.16 nm的双层球形结构，纳米流式细胞术进一步确认其粒径分布。共聚焦显微镜观察到PKH26标记的P.g-OMVs可在4小时内被BMSCs内化，考马斯亮蓝染色显示P.g-OMVs富含约50 kDa的蛋白质组分。

P.g-OMVs对BMSCs增殖与成骨分化的双重调控

细胞实验表明，P.g-OMVs以剂量依赖性方式促进BMSCs增殖：CCK-8检测显示10 μg/mL处理72小时后细胞活性显著增强；集落形成实验和EdU染色证实其促增殖作用。然而，在成骨诱导条件下，P.g-OMVs显著抑制碱性磷酸酶（ALP）活性和钙结节形成（通过ARS染色量化），并下调成骨标志基因Alp、Runx2和Ocn的表达。

SAA3的核心作用机制

RNA测序发现P.g-OMVs处理组中血清淀粉样蛋白（SAA）家族基因显著上调，其中Saa3表达量在成骨第4天激增3100倍。通过shRNA敲低Saa3可逆转P.g-OMVs对成骨分化的抑制，证实SAA3是关键效应分子。

TLR4/MyD88/NF-κB通路的激活

机制研究表明，SAA3通过结合Toll样受体4（TLR4）而非TLR2发挥作用：抗体阻断TLR4（非TLR2）能恢复成骨基因表达。Western blot显示P.g-OMVs处理组中TLR4、MyD88和NF-κB p65蛋白水平显著升高，而敲除Saa3则下调该通路活性。分子对接预测SAA3与TLR4存在直接相互作用。

治疗意义与局限性

该研究首次阐明P.g-OMVs通过SAA3/TLR4/MyD88/NF-κB轴抑制骨形成，为牙周炎相关骨吸收提供了潜在干预策略（如靶向OMVs释放或SAA3抑制剂）。但需注意：①体内骨再生模型尚未验证；②OMVs中具体致病成分未解析；③对破骨细胞等骨稳态相关细胞的影响仍需探索。

创新性结论

区别于既往关注的P.g-LPS，本研究揭示OMVs作为更高效的致病载体，其携带的C4′-单磷酸脂质A（C4′-MPLA）可能通过TLR4/MyD88/NF-κB通路诱导SAA3高表达，进而干扰BMSCs的成骨功能。这一发现拓展了对牙周病原体-宿主互作的认识，为开发精准治疗策略奠定基础。