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研究文章

P. gingivalis/F. nucleatum 慢性根尖周炎与妊娠期缩短相关 通过 TLR4/MyD88/NF-κB 信号通路

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DOI:

10.3791/70793

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2026年5月15日

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本文内容

摘要

使用小鼠慢性根尖周炎(CAP)模型和人滋养层细胞感染实验评估与慢性根尖周炎相关的口腔病原体(P. gingivalis、F. nucleatum)。观察到妊娠期缩短及胎盘炎症活化,符合TLR4/MyD88/NF-κB信号通路的激活特征。在胎盘和血管组织中可检测到细菌DNA,支持血行传播途径及潜在干预靶点的存在。

摘要

自发性早产(sPTB;指妊娠37周前分娩)仍是新生儿死亡的主要原因之一,且宫内感染与相当比例的病例相关。新兴证据表明,口腔致病菌如 牙龈卟啉单胞菌 和 具核梭杆菌 与不良妊娠结局相关;然而,慢性根尖周炎(CAP)与妊娠风险之间关联的机制通路尚未完全阐明。在妊娠C57BL/6J小鼠中,通过根管接种建立CAP模型,并结合尾静脉注射细菌悬液(1 × 108 CFU/mL)。通过qPCR检测妊娠时长、胎盘组织病理学、炎症标志物及细菌DNA信号。同时,将人滋养层细胞暴露于 P. gingivalis 或 F. nucleatum (MOI = 50,24 小时)以检测与 TLR4/MyD88/NF-κB 轴激活一致的炎症信号。与对照组相比,CAP 相关组显示妊娠期缩短(中位数 19.5 天 vs 20.5 天),并伴有胎盘炎症指标升高(包括 IL-1β 和 TNF-α 水平升高)以及符合炎症性损伤的组织病理学特征。qPCR 进一步显示胎盘和血管组织中存在细菌 DNA 信号。在滋养层细胞实验中, F. nucleatum 引发的促炎反应强于 P. gingivalis,伴随NF-κB磷酸化水平升高。综上所述,这些发现提示CAP相关口腔病原体可能通过诱导胎盘炎症,导致妊娠期缩短 通过 TLR4/MyD88/NF-κB 信号通路,支持口腔-胎盘微生物轴作为减轻感染相关妊娠风险的潜在靶点。

引言

自发性早产(sPTB)是指在未进行医疗干预的情况下,妊娠20至37周之间发生的分娩1。作为一种重要的全球公共卫生问题,sPTB的发生率在发达国家约为5%–9%,而在资源有限的地区则高达12%–18%2,3。早产及其并发症仍是5岁以下儿童死亡的主要原因,每年导致约一百万例新生儿死亡4。存活婴儿常面临呼吸窘迫综合征等即刻并发症,以及脑性瘫痪和发育迟缓等长期后遗症5,6,从而给家庭和社会带来沉重的经济负担7,8。

自发性早产(sPTB)的病因是多因素的,反映了母体、胎儿和环境因素之间的相互作用,包括子宫收缩功能障碍、宫颈机能不全、内分泌紊乱、胎盘异常以及宫内感染9。宫内感染被认为是主要诱因之一,估计占早产病例的30%–40%10,11。病原体可通过上行途径(如宫颈阴道途径)或血....

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方案

所有动物实验均严格遵守新疆医科大学第一附属医院动物研究伦理委员会制定的伦理准则(批准号:IACUC-20231121-13),并遵循美国国立卫生研究院(NIH)《实验动物护理和使用指南》(2011年版)的规定进行。此外,本研究遵循ARRIVE指南。所有实验材料(试剂、耗材、仪器和软件)及其相应的生产厂家信息和目录编号均列于材料表中,以确保实验的可重复性。

1. 细菌培养 

在厌氧条件下处理牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)和具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)的标准菌株(菌株编号见材料表)。在预先还原的哥伦比亚血琼脂平板上建立初始培养物,并于37 °C厌氧环境(85% N₂、10% H₂ 和 5% CO₂)中培养48小时。实验前,挑取单个分离良好的菌落接种至40 mL脑心浸液肉汤中,在相同厌氧条件下培养至对数中期(OD660 = 0.6–0.8)。为尽量减少氧气暴露,所有接种和转移操作均在厌氧工作站内使用预先还原的培养基和工具进行。细菌浓度通过基于OD660的定量方法标准化为1 × 108 CFU/mL,用于动物暴露实验;该定量依据在相同培养条件下建立的菌株特异性OD–CFU标....

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结果

在小鼠中,P. gingivalis 或 F. nucleatum 感染与妊娠期缩短及血清促炎性细胞因子升高相关
母体体重变化、新生儿结局和妊娠时长的基本统计结果汇总于表1和图1。各组间母体体重变化趋势和新生儿状况差异无统计学意义(单因素方差分析,P > 0.05;图1A–F)。NC组的妊娠时长为20.50(20.13,20.50),而AP组和AF组的妊娠时长分别为19.50(19.38,20.00)和19.50(19.38,20.13)。与NC组相比,AP组和AF组的妊娠时长均较短,且NC组与AP组之间的差异具有统计学意义(Kruskal–Wallis检验,P < 0.05;图1G)。VN组的妊娠时长为20.50(19.88,20.75),而VP组和VF组的妊娠时长分别为19.50(19.38,19.7.......

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讨论

近年来,越来越多的证据表明口腔健康与妊娠结局之间存在密切关联,促使人们日益关注慢性根尖周炎(CAP)与不良妊娠结局(包括早产相关表型)之间可能存在的联系31。一项系统性综述指出,目前的临床证据仍有限且具有异质性,但总体上支持孕妇根尖周炎与不良妊娠结局之间存在正向关联,同时强调需要开展更高质量的前瞻性研究。与此一致,影像学检测到的CAP在产后队列研究中已被证实与低出生体重的早产有关32。此外,机制性临床研究提示,全身性炎症可能是根尖感染与出生结局之间关系的合理中介因素,而非必然发生细菌直接转移至胎盘33。

在此背景下,本研究整合了互补的体内小鼠模型和体外滋养层细胞实验,旨在探讨与CAP相关的口腔病原体是否与妊娠期缩短及胎盘炎症激活相关,并探索以TLR4/MyD88/NF-κB信号通路为核心的可能机制。在不同模型中一致观察到的表型是,感染组的妊娠时长较匹配的对照组更短。这一趋势与既往的小鼠感染模型研究方向一致.......

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披露

作者声明无竞争利益。

致谢

本工作由四川省妇幼发育与相关疾病重点实验室发展基金(项目编号:FYYFEJB2025002)资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
显色过氧化物酶底物安捷伦 DakoK3468用于免疫组化(IHC)的显色过氧化物酶底物
无纤维蛋白羊血,无菌赛默飞世尔科技(雷默尔)R540125% 血琼脂添加剂
牙科X射线机 / 放射成像系统Planmeca模型内(模型)用于确认 CAP 的根尖周 X 线片
DNeasy 血液 & 组织试剂盒QIAGEN69504组织/细菌的硅胶柱DNA提取
大肠杆菌 DH5α 感受态细胞TaKaRa9057质粒标准构建的转化
醇溶伊红Y溶液Sigma-Aldrich(默克)HT110132H&E 染色
胎牛血清(FBS),经鉴定,澳大利亚Gibco(Thermo Fisher Scientific)10099-141完全培养基补充剂 
可流动树脂复合材料3MFiltek Supreme 流动树脂 6010封胶后修复;光固化
具核梭杆菌具核亚种参考菌株ATCC25586厌氧培养;CAP 和尾静脉暴露
GraphPad PrismGraphPad SoftwarePrism 9(版本)统计分析与图表生成
苏木精溶液Sigma-Aldrich(默克)HHS32H&E 复染
HTR-8/SVneo 人滋养层细胞系ATCCCRL-3271体外感染实验 
人IL-1β/IL-1F2 Quantikine ELISA 试剂盒R&D Systems(Bio-Techne)DLB50细胞上清液 IL-1β 测量
人TNF-α Quantikine ELISA 试剂盒R&D Systems(Bio-Techne)DTA00D细胞上清液 TNF-α 测量
Immobilon-FL PVDF 膜,0.45 µm默克密理博(Millipore, Merck)IPFL00010荧光 Western 印迹转膜
IRDye 680RD 山羊抗兔 IgG(H+L)LI-COR925-68071荧光二抗
IRDye 800CW 羊抗兔 IgG(H+L)LI-COR926-32211荧光二抗
我κBα (44D4) 兔单克隆抗体细胞信号技术公司4812一抗(WB)
K锉(根管锉)登士柏西诺(Maillefer)A012D015根管预备(示例尺寸 15)
LED牙科固化灯3MElipar DeepCure-S(型号)20秒固化(按方案)
小鼠 IL-1β/IL-1F2 Quantikine ELISA 试剂盒R&D Systems(Bio-Techne)MLB00C血清 IL-1β 测量
小鼠 TNF-α Quantikine ELISA 试剂盒R&D Systems(Bio-Techne)MTA00B血清 TNF-α 测量
MyD88 (D80F5) 兔单克隆抗体细胞信号技术公司4283一抗(WB)
NanoDrop One 微量紫外-可见分光光度计赛默飞世尔科技ND-ONE-WDNA/RNA 定量
近红外成像系统LI-COROdyssey CLx(型号)荧光 Western 印迹成像
NF-κB p65 (D14E12) 兔单克隆抗体细胞信号技术公司8242一抗(WB)
PBS,pH 7.4,不含 Ca²⁺/Mg²⁺Gibco(赛默飞世尔科技)10010-023细胞洗涤与试剂配制
青霉素-链霉素 Gibco(Thermo Fisher Scientific)15140-122抗生素 
戊巴比妥钠盐Sigma-Aldrich(默克)P3761麻醉诱导(按方案给药)
过氧化物酶阻断液安捷伦 DakoS2023IHC中阻断内源性过氧化物酶
磷酸化 NF-κB p65 (Ser536) (93H1) 兔单克隆抗体细胞信号技术公司3033一抗(WB)
牙龈卟啉单胞菌标准菌株ATCC33277厌氧培养;CAP 和尾静脉暴露
PrimeScript RT 试剂盒(完美实时)TaKaRaRR037AcDNA合成
实时荧光定量PCR系统应用生物系统公司QuantStudio 5(型号)16S靶标的qPCR定量
圆钻(无菌)Dentsply SironaH1-010上颌第一磨牙髓腔的开髓通路
RPMI 1640培养基Gibco(Thermo Fisher Scientific)11875-093HTR-8/SVneo 培养基基础液
SYBR-safe DNA凝胶染料InvitrogenS33102DNA 可视化
TaKaRa MiniBEST 质粒提取试剂盒 Ver.4.0TaKaRa9760用于标准品的质粒小提
TB Green Premix Ex Taq II (Tli RNaseH Plus)TaKaRaRR820A基于染料的qPCR预混液
TLR4 (D8L5W) 兔单克隆抗体Cell Signaling Technology14358一抗(WB)
TRIzol试剂Invitrogen15596-026苯酚–氯仿法RNA提取
胰蛋白酶-EDTA(0.25%),酚红Gibco(Thermo Fisher Scientific)25200-056细胞解离
T-载体 pMD19(简易型)TaKaRa3271用于标准曲线的PCR产物克隆
通用牙科粘接剂3MScotchbond 通用粘接剂 26200接种后封闭牙髓腔

参考文献

  1. American College of Obstetricians and Gynecologists’ Committee on Practice Bulletins—Obstetrics. Practice bulletin no. 171: Management of preterm labor. Obstet Gynecol. 128, e155-e164 (2016).
  2. Vogel, J. P., Chawanpaiboon, S., Moller, A. B., Watananirun, K., Bonet, M., et al.

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