eLife：武汉大学夏海斌/王敏发现CD81+通过C3/C3aR1激活中性粒细胞加剧牙周炎

牙周炎是一种全球范围内普遍存在的炎症性疾病，给社会和国家带来沉重的经济负担。先前的研究已证实细胞衰老与牙周炎之间存在联系。然而，细胞衰老在牙周炎进展中的作用和机制尚未得到深入研究。

2025年7月3日，武汉大学夏海斌及王敏共同通讯在eLife 在线发表题为“CD81⁺ senescent-like fibroblasts exaggerate inflammation and activate neutrophils via C3/C3aR1 axis in periodontitis”的研究论文。该研究旨在探讨细胞衰老在牙周炎发病机制中的作用，并确定其潜在机制。

研究结果表明，衰老细胞在牙周炎进展过程中不断积累。此外，多项scRNA-seq分析表明，牙龈成纤维细胞是牙周炎过程中主要经历细胞衰老的细胞群，这有助于减轻组织损伤和骨质流失。此外，研究还发现衰老牙龈成纤维细胞群中CD81表达较高。这些细胞通过其强大的促炎代谢活性和分泌SASP相关因子，积极促进炎症。此外，它们还通过C3/C3aR1通路募集中性粒细胞，间接维持炎症反应。Navitoclax的抗衰药物成功缓解了牙周炎的炎症和骨质流失，而二甲双胍可通过抑制细胞衰老来缓解牙周炎的炎症和骨质流失。这些结果为探究牙周炎引起的组织损伤的细胞和分子基础提供了宝贵的见解，并凸显了成纤维细胞衰老的重要性。总之，该研究揭示了CD81与细胞衰老之间的关系，提示其可能成为牙周炎的治疗靶点。

牙周炎是一种不可逆的进行性组织损伤、牙槽骨丢失和牙齿支持组织破坏的炎症性疾病，由微生物感染引起，最终导致牙齿松动并最终脱落。牙周炎影响着全球11.2%的人口，其中30岁以上人群的患病率超过40%，给公共卫生带来了沉重的负担。临床研究表明，牙周炎的患病率和严重程度会随着年龄的增长而增加，牙槽骨和牙周附着组织的中度丧失在老年人中较为常见。

细胞衰老是一种应激反应，其特征是不可逆的增殖停滞、对细胞凋亡的抵抗以及一系列炎性细胞因子、生长因子和蛋白酶的分泌，这些被称为衰老相关分泌表型 (SASP)。细胞衰老被认为是组织稳态所必需的，它旨在通过免疫介导的机制消除不必要的损伤并促进组织修复，甚至预防肿瘤的发生。然而，龈沟的特定环境导致牙周组织中持续存在牙菌斑，导致氧化性DNA损伤，这是慢性细菌感染的附带损害。反复暴露于牙周炎的主要病原体牙龈卟啉单胞菌（Pg）来源的脂多糖（LPS）可加速由DNA损伤驱动的细胞衰老。此外，最近的证据表明，细菌还可以通过引起炎症和中性粒细胞活性过度，以活性氧依赖的方式诱导健康细胞衰老。这些刺激因素的加剧或持续可导致衰老细胞异常积聚并直接影响牙周组织功能。因此，慢性细菌感染可以通过直接和间接机制引起细胞衰老。

衰老细胞会导致细菌引起的炎症，而 SASP 的激活对释放各种促炎因子（包括白细胞介素 (IL)-1α、IL-6 和 IL-8）起着至关重要的作用。这些炎症因子水平升高与牙周损伤和牙槽骨丢失有关。然而，衰老细胞导致牙周炎发展的具体机制仍不清楚。在牙周炎的免疫反应中，Pg 感染的树突状细胞 (DC) 会激活相关的 SASP，例如 IL-1β、IL-6 和 IL-8，最终加速牙周炎的进展。此外，对适应性免疫关键的 T 淋巴细胞的衰老导致 Th17/Treg 亚群的免疫抑制能力发生显著改变。这种改变最终导致牙齿支持和牙槽骨的丧失。然而，细胞衰老在牙周炎进展中的作用和机制尚未得到深入研究。

单细胞RNA测序技术的突破性进展使得在细胞水平上分析基因表达和识别关键细胞亚群变得更加容易。该研究利用bulk-RNA测序、临床牙周样本和小鼠结扎诱发的牙周炎模型，证明细胞衰老水平随着牙周炎的进展而增加。通过单细胞RNA测序、体外和体内实验，我们观察到牙龈成纤维细胞中存在显著的细胞衰老。此外，我们还鉴定出一个独特的CD81高表达的牙龈成纤维细胞亚群，该亚群表现出ROS积累和衰老基因富集等衰老特征。研究者认为，这类成纤维细胞亚群可以通过分泌 SASP 相关因子（例如 IL-6）直接促进牙周炎的进展，并通过补体途径（特别是 C3）募集中性粒细胞间接增强炎症。研究者还发现，使用抗衰老药物或二甲双胍靶向细胞衰老可以减轻炎症，延缓牙周炎中的牙槽骨吸收。

图1 细胞衰老的特征以及牙周炎的进展（图源自eLife）

参考消息：

https://elifesciences.org/reviewed-preprints/96908#abstract