LP-17多肽在牙龈卟啉单胞菌脂多糖致牙周炎中的免疫调节作用

Toll like receptor (TLR) pathway activated by periodontal pathogens can enhance inflammatory response in periodontal tissue. How to reduce periodontal destruction by blocking TLR pathway has not been resolved in periodontal research. Our previous research observed that triggering receptor expressed on myeloid cells-1 (TREM-1) amplifies activation of TLR pathway by Porphyromonas gingivalis (Pg), thus enhances cytokine production in macrophages; LP-17, a specific antagonist of TREM-1, inhibited inflammatory response to Pg in macrophages. Therefore, we speculate that: LP-17 polypeptide can inhibit the periodontal destruction by Pg lipopolysacchride (Pg-LPS) by blocking TREM-1, thus inhibit periodontal disease progression.. In the present study, Pg-LPS will be injected via gingival sulcus to establish periodontitis model in mice, and changes in osteoclasts, TREM-1，matrix metalloproteinase as well as cytokines expression will be explored, in order to unveil whether LP-17 polypeptide can reduce periodontal destruction by Pg-LPS. Macrophages and osteoclasts will be cultured in vitro; effects of Pg-LPS on TREM-1 in macrophages and osteoclasts will be explored, thus to unveil the mechanism of LP-17 polypeptide in the inhibition of periodontal disease progress. This study will provide new insight into the treatment of periodontal diseases by host modulation response.

牙周致病菌可激活Toll样受体（TLR）通路，促进牙周组织的炎症反应。在牙周病学研究领域，如何阻断TLR通路从而减轻牙周组织的损伤，尚未得到有效解决。我们前期研究发现，髓系细胞触发受体-1（TREM-1）可以放大牙龈卟啉单胞菌(Pg)对TLR通路的激活，促进细胞因子分泌；TREM-1特异的抑制剂LP-17多肽能抑制巨噬细胞对Pg的炎症反应。据此我们推测：LP-17多肽阻断TREM-1后，可减轻Pg的脂多糖（Pg-LPS）对牙周组织的损伤，减缓牙周病进展。. 本研究拟龈沟注射Pg-LPS建立小鼠牙周炎模型,从破骨细胞、TREM-1、基质金属蛋白酶和细胞因子等的变化，分析LP-17多肽能否减轻Pg-LPS对牙周组织的损伤；在体外研究中，通过培养巨噬细胞和破骨细胞，分析Pg-LPS对TREM-1的影响，研究LP-17多肽抑制牙周组织损伤的机制。本研究将为牙周病的宿主调控治疗提供新的思路。

牙周炎是发生在牙齿支持组织的炎症感染性疾病，细菌及其致病产物与宿主防御系统的免疫反应是造成牙周组织破坏的主要机制。牙周致病菌通过ToLL样受体（TLR）和髓系细胞触发受体-1（TREM-1）等多种细胞膜表面的受体，激活宿主的免疫反应, 释放大量的炎症介质，可能造成牙周组织破坏。在牙周病学研究领域，阻断TLR通路有可能减轻牙周组织的损伤，从而辅助宿主免疫调控治疗。.本项目利用TREM-1特异的抑制剂LP-17多肽阻断TREM-1，从而抑制巨噬细胞对Pg的炎症反应，试图减轻Pg的脂多糖（Pg-LPS）对牙周组织的损伤，减缓牙周病进展。在本项目实施过程中，采用隔日上颌第二磨牙龈沟注射Pg-LPS建立小鼠牙周炎模型,实验发现LP-17能够阻断Pg-LPS对TREM-1的激活作用，牙周组织破坏减少约20%，牙周组织内破骨细胞数量显著下降；在体外研究中，收集和分离培养小鼠腹腔巨噬细胞，实验中发现Pg-LPS可以激活巨噬细胞表达TLR-2和TREM-1，不激活TLR-4和TREM-2，阻断TREM-1可以降低Pg-LPS的炎症刺激作用;为进一步分析破骨细胞表面模式识别受体的表达和LP-17的阻断作用，项目组取小鼠骨髓单核细胞，以巨噬细胞集落刺激因子（MCSF ）诱导4天成为巨噬细胞，用MCSF+RANKL继续诱导6天，激活破骨细胞形成，采用Pg-LPS分别刺激骨髓来源巨噬细胞（BMMs）及其分化的破骨细胞（OC），结果发现相比于巨噬细胞，破骨细胞表达TLR和TREM-1水平下降，TNF-α水平下降，采用TREM-1的基因干扰后，破骨细胞和巨噬细胞炎症反应水平下降。这些结果就提示TREM-1在Pg-LPS致牙周炎症反应过程中起到了放大TLR通路的炎症信号，能够调控宿主防御细胞的反应水平。. 综上所述，本实验结果提示采用LP-17多肽调控宿主的先天免疫反应水平，能够部分程度降低Pg-LPS造成的实验动物的牙槽骨吸收，但牙槽骨仍然出现了较大量的吸收，因此需要进一步研究采用调控宿主反应的其他作用方式。