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Caspase-1/GSDMD信号通路在小鼠种植体周炎中的作用研究
姜雪瑞, 吕 迅, 李博文, 柏 娜, 徐海涛, 许 涛, 田 荟, 范昊鑫, 刘 杰, 张 倩
2026, 19(3):
308-315.
DOI: 10.19538/j.kq.2026.03.009
目的 通过构建能够稳定模拟种植体周炎进展的小鼠模型,探究半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-1/gasdermin D(GSDMD)信号通路在种植体周炎炎症反应与骨破坏中的作用。方法 研究于2024年10月至2025年11月在青岛大学附属医院中心实验室进行。在18只C57BL/6J小鼠拔牙窝内即刻植入微型种植体,骨结合形成后随机分为对照组、结扎组及结扎+牙龈卟啉单胞菌组(每组6只)。对照组种植体周围组织注射20 μL无菌磷酸盐缓冲溶液(phosphate buffered saline,PBS),结扎组丝线环绕种植体龈下打结并注射20 μL无菌PBS,结扎+牙龈卟啉单胞菌组结扎后注射20 μL热灭活牙龈卟啉单胞菌悬液;每48 h注射1次,连续注射2周。分别通过Micro-CT、HE染色、免疫荧光染色、RT-qPCR、蛋白免疫印迹方法比较3组小鼠种植体周围边缘骨高度和骨密度(bone mineral density,BMD),骨组织炎症细胞浸润、纤维组织增生及骨组织形态变化,骨组织白细胞介素(interleukin,IL)-1β、GSDMD的平均荧光强度差异,牙龈组织GSDMD、IL-1β、IL-18、核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)、骨保护素(osteoprotegerin,OPG)的mRNA相对表达量和RANKL与OPG的mRNA相对表达量比值(RANKL/OPG),以及牙龈组织IL-1β、IL-18、cleaved Caspase-1(Caspase-1活性形式)、GSDMD-N(GSDMD的N端活化片段)的蛋白相对表达量差异。结果 结扎组和结扎+牙龈卟啉单胞菌组的边缘骨高度和BMD均较对照组明显下降,且结扎+牙龈卟啉单胞菌组下降更明显,差异均有统计学意义(均P < 0.05)。对照组种植体颈部周围组织形态正常,未见明显炎性细胞浸润;结扎组种植体颈部周围可见纤维组织增生及炎性细胞浸润;结扎+牙龈卟啉单胞菌组骨表面可见活跃的破骨细胞与成骨细胞,骨界面处出现死骨形成,并伴大量纤维组织增生。结扎组和结扎+牙龈卟啉单胞菌组GSDMD和IL-1β的平均荧光强度均较对照组明显增加,且结扎+牙龈卟啉单胞菌组的GSDMD平均荧光强度增加更明显,差异均有统计学意义(均P < 0.05)。结扎组和结扎+牙龈卟啉单胞菌组OPG的mRNA相对表达量较对照组明显降低,IL-1β、IL-18的mRNA相对表达量和RANKL/OPG较对照组明显增加,且结扎+牙龈卟啉单胞菌组的IL-18和RANKL/OPG增加更明显;结扎+牙龈卟啉单胞菌组GSDMD和RANKL的mRNA相对表达量较对照组和结扎组明显增加,差异均有统计学意义(均P < 0.05)。结扎组和结扎+牙龈卟啉单胞菌组IL-1β、IL-18、cleaved Caspase-1和GSDMD-N的蛋白相对表达量均较对照组明显增加,且结扎+牙龈卟啉单胞菌组增加更明显,差异均有统计学意义(均P < 0.05)。结论 研究成功建立了小鼠种植体周炎的快速进展模型。Caspase-1/GSDMD信号通路可能参与种植体周炎的炎症反应与骨吸收过程,并在骨破坏的发生发展中发挥作用。
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