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NFAT5介导巨噬细胞极化在伴高血压牙周炎牙槽骨破坏中的作用及机制研究

批准号:
82101016
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
廖海清
依托单位:
学科分类:
牙周及口腔黏膜疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
廖海清

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
伴高血压的牙周炎是口腔临床常见疾病。目前,伴高血压牙周炎患者的宿主反应和牙周组织破坏的分子机制尚不明确。文献报道巨噬细胞极化在牙周炎和高血压的发生发展中都具有重要作用;转录因子NFAT5能够靶向激活多种炎症相关基因,调控巨噬细胞极化和功能。申请人前期发现牙周炎小鼠的牙槽骨明显破坏并有大量高表达NFAT5的巨噬细胞浸润;体外牙龈卟啉单胞菌合并高盐环境中,巨噬细胞NFAT5表达水平明显升高并且主要定位在细胞核内;此外,NFAT5能够调控多条与细胞增殖、分化、炎症密切相关的信号通路。基于上述研究背景,我们提出伴高血压的牙周炎症微环境中,转录因子NFAT5介导巨噬细胞极化参与牙槽骨破坏的调控。为此本课题拟通过体内外实验,深入研究伴高血压的牙周炎症微环境中,NFAT5介导的巨噬细极化对牙槽骨破坏的影响,挖掘NFAT5下游靶基因以及相关调控网络。本项目有望为伴高血压的牙周炎患者的防治提供新思路。
英文摘要
Patients with periodontitis and hypertension are commonly observed in the dental clinic. The underlying mechanisms of the host response and periodontal tissue destruction remain unclear. Many studies suggest that macrophage polarization plays essential roles in the development of periodontitis and hypertension. The transcription factor NFAT5 can target and activate a variety of inflammation-related genes and regulate macrophage polarization and function. In our previous study, we found that increased infiltration of macrophages expressing high levels of NFAT5 was associated with significant alveolar bone loss in periodontitis mice. Our in vitro study also showed that Porphyromonas gingivalis and high salt stress upregulated the expression of NFAT5 in macrophages, particularly in the nucleus. In addition, NFAT5 interacted with multiple signaling pathways related to cell proliferation, differentiation, and inflammation. Therefore, we hypothesize that NFAT5-regulated macrophage polarization controls alveolar bone loss in periodontitis combined with hypertension. Herein, we will investigate the effect NFAT5-regulated macrophage polarization on alveolar bone loss under high salt stress and inflammatory conditions and explore the mechanism. The results of this study will provide innovative insights into the treatment of patients with periodontitis and hypertension.
高血压是一种高发的慢性心血管疾病,伴高血压的牙周炎是口腔临床接诊的常见疾病。高血压作为高发的全身系统性疾病与牙周炎并存时,增加了牙周炎治疗的复杂性。文献报道转录因子NFAT5能够调控巨噬细胞极化和功能、巨噬细胞在牙周炎和高血压的发生发展中都具有重要作用,但其在伴高血压牙周炎中发挥的作用以及分子机制仍需进一步明确。本项目建立伴高血压的牙周炎动物模型,发现牙周炎合并高血压显著增强全身炎症反应、升高血管损伤相关因子表达水平,加重牙槽骨吸收和牙周组织破坏。体内及体外水平鉴定伴高血压牙周炎症微环境中,NFAT5与巨噬细胞极化、炎性因子表达水平具有相关性。对巨噬细胞转染siRNA沉默Nfat5表达后,检测高盐+炎症微环境中巨噬细胞极化和炎性因子的表达,同时建立巨噬细胞与成骨细胞/破骨细胞共培养体系,证实了NFAT5调控巨噬细胞极化和炎性因子的表达,共培养体系中沉默巨噬细胞Nfat5表达后能够促进成骨、抑制破骨。此外,本项目进一步建立大鼠牙周骨缺损模型,证实了沉默巨噬细胞Nfat5表达后能够显著增强牙周骨再生。RNA-seq技术对沉默Nfat5表达的巨噬细胞进行测序,获得差异表达基因,结合生物信息学分析和研究结果发现NFAT5靶向巨噬细胞Tnf-α,通过调控巨噬细胞极化和炎性因子表达参与牙周病的成骨和破骨过程。此外,对伴高血压牙周炎大鼠牙周组织进行全转录组与代谢组联合分析,发现高血压可能通过改变与巨噬细胞相关的干扰素诱导基因和精氨酸代谢相关通路促进牙周炎的进展。这些研究为深入理解高血压与牙周炎间的关联、对局部牙周组织以及系统环境的影响提供了一定的帮助,有助于内科医生与牙科医生为高血压/牙周炎患者提供防治意见;对伴高血压牙周炎发生发展机理的深入研究为这类疾病提供了潜在的治疗靶点。
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