你有沒有過這樣的經歷,吃冷熱酸甜食物時,牙齒突然一陣劇痛,或者牙齦反復腫痛,怎么都好不了?要是出現這些情況,可別掉以輕心,你很可能是患上了根尖周炎(AP)。這病在生活里特別常見,很多人都深受其擾。別小看它,它不僅疼起來要命,還會在不知不覺中搞破壞,悄悄讓你的牙槽骨慢慢被吸收。牙槽骨可是牙齒的頂梁柱,一旦它出問題,牙齒就會變得搖搖欲墜,最后甚至脫落。
過去,面對AP導致的牙槽骨吸收(ABR),大家常常感到無奈,研究人員也在努力探尋其背后的發病機制。近期,一項發表于Nat Commun的研究FTO-associated osteoclastogenesis promotes alveolar bone resorption in apical periodontitis male rat via the HK1/USP14/RANK pathway為我們揭示了AP相關ABR的關鍵機制和潛在治療靶點,為攻克這一難題帶來新的希望。
研究人員發現,在AP雄性大鼠的牙槽骨組織和由骨髓來源巨噬細胞(BMDM)分化形成的OC中,N6-甲基腺苷(m6A)的總體水平顯著降低。m6A是真核生物RNA的重要修飾方式,其水平變化與多種生理病理過程相關。進一步研究表明,m6A水平下降與肥胖相關蛋白(FTO)的上調密切相關。FTO作為m6A去甲基化酶,在AP相關ABR發展中,其異常上調成為關鍵因素。
FTO上調后,促使己糖激酶1(HK1)表達增加。HK1是糖酵解途徑的關鍵酶,它的增多使得糖酵解過程更加活躍。研究數據顯示,AP相關ABR大鼠的牙槽骨組織中,葡萄糖、乳酸、丙酮酸等糖酵解相關代謝產物水平明顯上升,己糖激酶活性也顯著增強;BMDM來源的OC中,糖酵解水平同樣遠高于正常對照組。這充分說明,HK1介導的糖酵解在AP相關ABR的發生發展中起到重要推動作用。
圖 1:HK1介導的糖酵解通過增強破骨細胞生成促進牙槽骨吸收
HK1介導的糖酵解又是如何影響ABR的呢?原來,活躍的糖酵解過程通過泛素特異性蛋白酶14(USP14)的去泛素化活性,穩定了核因子κB受體激活劑(RANK)的蛋白表達。RANK在破骨細胞的生成和活化中起核心作用,其蛋白穩定性增加,導致破骨細胞生成顯著增多。破骨細胞是牙槽骨吸收的主要執行者,數量增多會加速牙槽骨吸收,使得AP患者的牙槽骨持續受損,牙齒逐漸失去穩固支撐。
為驗證這些發現,研究人員開展了多組實驗。在體外實驗中,使用針對HK1的抑制劑2-脫氧-D-葡萄糖(2-DG)和針對FTO的抑制劑Dac51處理細胞,結果兩種抑制劑都能顯著抑制破骨細胞生成,有效阻斷牙槽骨吸收的關鍵環節。
圖 2:AAV9-shHK1-GFP和2-DG靶向HK1均可減輕大鼠根尖周炎模型中的牙槽骨吸收
在動物實驗中,研究人員構建了AP大鼠模型和BMDM來源的OC模型。隨后,分別用靶向HK1的AAV9-shHK1-GFP和2-DG,以及靶向FTO的AAV9-shFTO-GFP和Dac51處理AP大鼠。結果顯示,這些干預措施都能有效減輕牙槽骨的骨吸收程度,減少破骨細胞數量,并降低破骨細胞特異性標記物的表達水平。這表明,HK1和FTO都極有可能成為治療AP相關ABR的潛在關鍵靶點。
這項研究首次揭示了AP相關ABR中破骨細胞生成的全新分子機制,即FTO介導的HK1去甲基化修飾,通過激活USP14介導的去泛素化活性,促進RANK表達,進而推動ABR發展。同時,實驗證實Dac51和2-DG對延緩ABR進程有積極效果,為AP的治療開辟了新方向,靶向FTO/HK1/USP14/RANK軸治療展現出巨大潛力。
相信隨著研究的不斷深入,這一成果將逐步應用于臨床。以后去看牙醫時,說不定醫生就能根據這些研究成果,為根尖周炎患者提供更精準、更有效的治療方案,讓大家告別因根尖周炎導致的牙槽骨吸收和牙齒脫落煩惱,都能擁有一口健康堅固的牙齒,盡情享受美食、綻放自信笑容!
參考資料:
[1]Qian Y, Wu J, Yang W, et al. FTO-associated osteoclastogenesis promotes alveolar bone resorption in apical periodontitis male rat via the HK1/USP14/RANK pathway. Nat Commun. 2025;16(1):1519. Published 2025 Feb 11. doi:10.1038/s41467-025-56615-1
來源 | 生物谷
撰文 | 生物谷
編輯 | 木白
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