内质网应激诱导的细胞凋亡在慢性牙周炎中的作用初探

利用光学显微镜和透射电镜观察牙周组织中的凋亡细胞,免疫组化染色法检测慢性牙周炎患者及牙周健康者牙周组织中GRP78和CHOP的分布及含量变化。结果:慢性牙周炎组内浆细胞呈现凋亡状态,且GRP78和CHOP在慢性牙周炎组中的阳性表达明显高于正常组(P<0.05)。结论:     

内质网应激在牙周炎影响全身疾病过程 中的作用

牙周炎是发生在牙周组织的慢性感染性疾病,其发病机制及对全身系统疾病的影响一直是学术界关注的热点问题。许多学者认为,牙周炎不仅是一种常见的口腔疾病,更是全身疾病的潜在危险因素之一,但是目前关于牙周炎诱发全身系统疾病的具体机制尚不明确,可能与牙周致病菌、炎症因子及内质网应激等有关。近年来的研究发现,内质网应激是介导细胞凋亡的重要通路之一,并且与全身疾病密切相关。有研究显示,内质网应激在牙周炎诱导全身疾病过程中存在调控作用,但是目前关于内质网应激在牙周炎影响全身疾病过程中的作用研究较少,需要进一步探索。本文就内质网应激在牙周炎影响全身系统疾病中的研究进展进行综述,旨在探究牙周炎和全身系统疾病的内在联系,以期为牙周炎与其相关全身系统疾病的防治提供新的思路。     

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目的观察不同质量浓度氟化物对大鼠股骨成骨细胞内质网伴侣分子葡萄糖调节蛋白78（GRP78）及半胱天冬氨酸蛋白酶12（caspase-12）表达的影响,探讨内质网应激在氟骨症形成中的可能作用。方法 2012年6月在中国医科大学附属口腔医院中心实验室将48只Wistar大鼠随机分成4组,对照组（A组）饮用常规自来水,染氟组（B、C、D组）分别饮用含氟化钠质量浓度为50、100、150 mg/L的自来水,建立氟中毒动物模型。观察大鼠股骨成骨细胞形态学改变及内质网伴侣分子GRP78及caspase-12表达情况。采用SPSS13.0软件包和Meta Morph显微图像分析软件进行统计学分析。结果实验组大鼠切牙出现不同程度氟牙症表现,其骨组织免疫组化结果显示,GRP78、Caspase-12呈阳性表达,随着氟浓度增加,其阳性表达均增加,与对照组比较差异均有统计学意义（P〈0.05）。结论大鼠股骨成骨细胞在一定质量浓度氟化物作用下,GRP78与Caspase-12均出现过表达,表明在高浓度氟作用下,成骨细胞出现内质网应激,进而导致细胞凋亡。     

牙髓成纤维细胞内质网应激在牙髓炎中的作用

目的:探究内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)在牙髓炎症进程中的发生和作用,以及对人牙髓成纤维细胞(human dental pulp fibroblasts, hDPFs)炎症因子的影响。方法:构建大鼠牙髓炎模型,0、6、12、24、48 h取材。苏木素-伊红染色观察炎症浸润;RT-qPCR检测ERS及炎症因子相关mRNA表达水平。体外培养hDPFs,分对照组、4-苯基丁酸(4-phenylbutyric acid, 4-PBA)组、LPS组、LPS+4-PBA组,1 d收样,透射电镜观察内质网形态;免疫荧光检测ERS标志蛋白表达;RT-qPCR检测ERS标志物及炎症因子mRNA表达。体内髓腔应用4-PBA进行“挽救”,1、3、7 d收样。结果:随暴露时间延长,牙髓组织炎症浸润增加,TNF-α、IL-1β、IL-6和GRP78、CHOP、XBP1 mRNA表达升高(P<0.05)。体外,LPS组内质网形态发生肿胀、扩张,GRP78、CHOP蛋白表达增加,TNF-α、IL-1β、IL-6和GRP78、CHOP、XBP1 mRNA表达升高...     

慢性牙周炎龈组织中Smac和Bax的表达及其对细胞凋亡的作用

目的:通过检测Smac和Bax蛋白在慢性牙周炎龈组织中的表达,旨在探讨二者的相关性及其在细胞凋亡中与牙周炎发生、发展的关系。方法:慢性牙周炎测试组27人,健康对照组27人,利用光镜和透射电镜观察凋亡细胞形态结构,流式细胞仪测定线粒体膜电位。免疫组化检测Smac、Bax在龈组织不同区域的表达。结果:光镜观察慢性牙周炎龈组织中存在有凋亡细胞;电镜观察凋亡细胞中线粒体形态结构改变;慢性牙周炎龈组织线粒体膜电位降低,与健康组比较,两组间有显著性差异(P<0.05);慢性牙周炎组中Smac和Bax在上皮组织、结缔组织的表达增加,与健康组相比具有显著性差异(P<0.05);Smac、Bax二者的表达在慢性牙周炎龈组织具有明显正相关(P<0.05)。结论:慢性牙周炎龈组织中有凋亡细胞存在;Smac、Bax的表达在慢性牙周炎组中呈明显正相关,表明在细胞凋亡过程中起协同作用,这与牙周组织破坏有关。     

咬合干扰对大鼠髁突软骨细胞内质网应激及凋亡的影响

目的:探讨咬合干扰致大鼠髁突软骨退变过程中内质网应激及凋亡相关分子的表达情况。方法:30只8周龄SD大鼠,采用大鼠上颌第一磨牙粘接不良修复体造成咬合干扰大鼠模型,4、8、12周后取颞下颌关节,甲苯胺蓝染色、苏木精-伊红染色观察组织形态学变化,透射电镜观察超微结构,免疫组织化学染色检测GRP78、Caspase-12的表达情况。结果:实验组髁突软骨基质降解、细胞密度降低,内质网膨胀、断裂;GRP78阳性细胞率较对照组显著增多(P<0.05),Caspase-12阳性细胞率在8、12周时明显增加(P<0.05)。结论:咬合干扰后大鼠髁突软骨细胞发生内质网应激及内质网凋亡,可能是髁突软骨退变的重要机制之一。     

慢性牙周炎牙龈组织细胞凋亡及凋亡相关蛋白Caspase-3的表达

目的:研究慢性牙周炎牙龈组织中细胞凋亡的发生情况和Caspase-3蛋白的表达,探讨其在慢性牙周炎病变发生中的意义。方法:应用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的原位缺口末端标记法(TUNEL法)、免疫组织化学方法检测21例慢性牙周炎牙龈组织和21例健康牙龈组织中的细胞凋亡指数(apoptosis index,AI)及Caspase-3蛋白的表达。结果:慢性牙周炎组牙龈组织中细胞凋亡指数明显高于正常对照组(P<0.05)。与正常组相比,慢性牙周炎组牙龈组织中细胞caspase-3表达明显增强,两组间有显著性差异(P<0.05)。结论:慢性牙周炎病人牙龈组织细胞发生凋亡,且通过激活细胞凋亡信号传导途径中的Caspase-3而导致慢性牙周炎发生。     

慢性不可预知性应激对大鼠实验性牙周炎预后的影响

目的:探讨慢性不可预知性复合心理应激对大鼠实验性牙周炎模型牙周组织愈合的影响。方法:雄性SD大鼠128只,随机抽取32只作为正常对照组。其余96只大鼠用丝线结扎右上颌第二磨牙颈部,4周后,采用龈沟出血指数和牙周探诊深度验证牙周炎模型。同时将大鼠结扎丝线去除,随机分为牙周炎对照组、牙周炎+应激组、牙周炎+应激+应激对抗药物组,每组32只。实验第5周起,应激组和药物组大鼠每日给予慢性不可预知性应激,同时药物组每日按5 mg/kg腹腔注射氟西汀。于实验第4、5、6、8周进行大鼠体质量测量、行为学测试、血清学检测;采用组织学观察牙周组织炎症反应、牙槽骨丧失、附着丧失以及破骨细胞计数。结果:心理应激大鼠出现体质量增长减慢、行为异常、血清皮质酮与促肾上腺皮质激素浓度升高(P<0.05),心理应激影响下大鼠牙周炎的愈合进程减慢,炎细胞浸润面积、牙槽骨吸收量与破骨细胞计数在实验第6周和8周、附着丧失在第8周高于对照组(P<0.05)。抗应激药物可逆转心理应激对牙周炎愈合过程的影响,该组炎细胞浸润面积与牙槽骨吸收在第6周和8周、破骨细胞计数在第8周明显低于应激组(P<0.05)。结论:慢性不可预知性心理应激能影响牙周组织的愈合,影响牙周炎的预后。而药物对抗应激能够减轻这种影响。     

慢性牙周炎通过PERK-CHOP信号通路介导睾周脂肪细胞凋亡的研究

目的 探讨慢性牙周炎通过蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like ER kinase,PERK)-C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)信号通路对大鼠睾周脂肪细胞凋亡的影响。方法 将20只雄性SD大鼠随机分为实验组和对照组。实验组构建大鼠慢性牙周炎模型,对双侧上颌第二磨牙行丝线结扎并龈沟内注射牙龈卟啉单胞菌脂多糖(Porphyromonas gingivalis-lipopolysaccharid,P. gingivalis-LPS);对照组大鼠龈沟内注射等量PBS。建模3个月后处死大鼠,通过测量牙龈出血指数(gingival bleeding index,GBI)及牙周袋探诊深度(probing pocket depth,PPD)评价牙周组织炎症,采用Micro-CT分析大鼠第二磨牙牙槽骨吸收程度。原位细胞凋亡检测法(TUNEL)染色观察睾周脂肪细胞凋亡情况。蛋白质印迹法(Western blot)检测PERK、p-PERK、CHOP、Caspase-12、Cleaved-Caspase-3的蛋白表达水平。结果 实验组大鼠GBI、PPD及釉牙骨质界至牙槽嵴顶距离显著高于对照组(P<0.05),出现明显牙龈软组织炎症和牙槽骨破坏吸收,大鼠慢性牙周炎模型建立成功。实验组大鼠睾周脂肪细胞凋亡率显著增加(P<0.05),p-PERK、CHOP、Caspase-12、Cleaved-Caspase-3蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。结论 慢性牙周炎通过PERK-CHOP信号通路介导大鼠睾周脂肪细胞的凋亡。     

内质网应激分子在慢性氟中毒大鼠成釉细胞中的表达

目的 研究不同浓度的氟化物对大鼠成釉细胞内质网应激分子表达的作用,探讨氟牙症形成的机制.方法 选择30只Wistar大鼠,随机分成A、B、C3组,并分别饮用氟浓度为0、75、150mg/L的自来水,8周后处死动物,并制备下颌切牙切片,通过HE染色、免疫组化、透射电镜、TUNEL检测等实验方法,观察3组大鼠成釉细胞内质网应激分子的表达及细胞凋亡情况.结果 随着氟浓度的升高,内质网应激分子GRP78 A组为阳性表达,B、C组为强阳性表达（F=27.42,P＜0.05）;XBP-1 A组为弱阳性表达,B组为阳性表达,C组为强阳性表达（F=139.7,P＜0.05）;Caspase-12 A组为弱阳性表达,B组为阳性表达,C组为强阳性表达（F=43.91,P＜0.05）;CHOP A组为阴性表达,B组为阳性表达,C组为强阳性表达（F=19.61,P＜0.05）;TUNEL检测显示氟浓度为150mg/L组成釉细胞凋亡数量显著高于75mg/L组和自来水组（F=124.02,P＜0.05）.利用MetaMorph显微图像分析软件对结果进行分析,用spss13.0软件包进行统计处理.结论 大鼠饮用高浓度的氟化水可激活内质网应激分子,导致成釉细胞产生内质网应激,并最终诱导细胞发生凋亡.     

氟对大鼠切牙成釉细胞内质网伴侣分子表达的影响

目的：研究不同浓度氟化物对大鼠切牙成釉细胞的影响,探讨内质网应激在氟斑牙形成中的作用。方法：30只Wistar大鼠随机分为3组,建立氟斑牙动物模型。观察大鼠切牙成釉细胞的形态学和GRP78、XBP-1、CRT和caspase-12表达的改变,采用MetaMorph显微图像分析软件和SPSS 13.0软件包对数据进行统计学分析。结果：随着饮水氟离子浓度的升高,切牙逐渐出现氟斑牙症状。免疫组化结果显示,CRT(F=11.72,P<0.05)、GRP78(F=27.42,P<0.05)、XBP-1(F=139.7,P<0.05)、caspase-12(F=43.91,P<0.05)表达随氟离子浓度的升高而升高,且各组间均具有显著性差异。结论：成釉细胞在一定浓度的氟化物作用下,其CRT、GRP78、XBP-1和caspase-12 均过表达,表明成釉细胞处于内质网应激状态,且caspase-12是导致细胞凋亡的重要途径。     

过量氟对成牙本质细胞内质网应激作用的动物实验研究

目的：观察不同浓度氟化物对大鼠切牙成牙本质内质网伴侣分子表达的影响,探讨氟对成牙本质细胞的损伤机制。方法：随机分组的30只大鼠分别饮用氟化钠浓度为0、75、150×10^6的自来水,建立慢性氟中毒模型,采用SP免疫组化法检测大鼠成牙本质细胞中Grp78,xBP-1和Caspase-12的表达。利用MetaMorph显微图像分析软件采集数据并使用spss13．0软件分析。结果：随氟化物浓度增加,成牙本质细胞GRP78、xBP-1、Caspase—12的表达强度增加,且各组问具有显著差异（P〈0．05）。结论：一定浓度的氟化物可以引起成牙本质细胞内质网应激,Grp78和xBP-1过表达,高强度的内质网应激会诱导成牙本质细胞通过活化Caspase-12导致成牙本质细胞凋亡。     

慢性牙周炎牙龈组织中细胞凋亡的研究

目的：观察慢性牙周炎牙龈组织中的凋亡细胞,并探讨其发生凋亡的机制。方法：采用透射电镜法观察牙龈组织凋亡细胞的超微结构、利用免疫组化方法检测20例慢性牙周炎患者及20例牙周健康者牙龈组织中凋亡蛋白Casepase-9、Cyt-C的表达并进行统计学分析。结果：慢性牙周炎患者牙龈组织中可观察到凋亡细胞,Case-pase-9、Cyt-C的阳性表达显著高于牙周健康组（P〈0.05）。结论：慢性牙周炎较牙周健康者龈组织发生明显的细胞凋亡现象,并依赖于线粒体途径。     

Lipopolysaccharide Activates the Unfolded Protein Response in Human Periodontal Ligament Fibroblasts

Background: The activation of the unfolded protein response (UPR) has been demonstrated in periodontal diseases. However, the cellular and molecular mechanisms by which the UPR is induced in periodontitis remain unclear. In this study, the effects of lipopolysaccharide (LPS) on the induction of the UPR in human periodontal ligament fibroblasts (HPDLFs) in vitro are investigated. Methods: HPDLFs isolated from human PDLs were stimulated with various concentrations of Escherichia coli LPS (0.1, 1, and 10 μg/mL) for the indicated time points (0, 3, 6, 9, 12, and 18 hours). The messenger RNA (mRNA) and protein levels of molecular markers associated with UPR activation, such as glucose‐regulated protein 78 (GRP78), X‐box binding protein 1 (XBP1), and C/EBP homologous protein (CHOP), were measured at different time points of LPS treatment. Apoptosis of HPDLFs was assessed by Annexin V‐FITC and propidium iodide staining, followed by flow cytometry. Results: LPS treatment of HPDLFs increased GRP78 mRNA and protein levels in a concentration‐dependent manner. Additionally, LPS also induced the expression, splicing, and activation of XBP1 mRNA. Moreover, LPS‐induced CHOP expression was concentration dependent: a lower concentration of LPS (0.1 μg/mL) had no effect on CHOP mRNA levels, but higher concentrations of LPS (1 and 10 μg/mL) markedly increased CHOP mRNA and protein expression without inducing apoptosis. Conclusion: The findings demonstrate that activating the Toll‐like receptor‐4 signaling pathway in HPDLFs using LPS triggers the UPR in vitro, warranting additional investigation into the precise mechanisms by which pathways promote this response under inflammatory conditions.