C3a-C3aR轴通过巨噬细胞向M1型极化对慢性牙周炎模型小鼠炎症反应和组织损伤的影响

【摘要】：目的:探讨补体C3a在体外对巨噬细胞极化状态的影响和C3a受体(C3aR)敲除对慢性牙周炎模型小鼠牙周组织中巨噬细胞极化状态、牙周组织炎症和软硬组织破坏程度的影响,阐明C3a-C3aR轴在慢性牙周炎发生发展过程中的作用及其可能机制。方法:根据基因型鉴定筛选出18只8周龄C57BL/6雌性小鼠,以基因型分为C3ar~(+/+)、C3ar~(+/-)和C3ar~(-/-)3组,每组6只。以4-0丝线结扎小鼠上颌左侧第二磨牙建立慢性牙周炎模型,以上颌右侧第二磨牙作为自身对照;于结扎后第11天,通过显微计算机断层扫描(Micro-CT)检测各组小鼠釉牙骨质界(CEJ)至牙槽嵴顶(ABC)的距离,评价牙槽骨吸收情况;HE染色观察各组小鼠牙周组织病理形态表现;免疫组织化学染色检测各组小鼠牙周组织中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和精氨酸酶1 (Arg1)蛋白表达水平。体外采用细菌脂多糖(LPS)作用RAW264.7巨噬细胞建立炎症模型。实验分为空白组、LPS组、C3a组和LPS+C3a组,光镜下观察巨噬细胞的极化状态,实时荧光定量PCR (RT-qPCR)法检测各组细胞中M1型巨噬细胞相关因子iNOS、白细胞介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α) mRNA表达水平。结果:与C3ar~(+/+)和C3ar~(+/-)组比较,C3ar~(-/-)组小鼠CEJ至ABC的距离明显缩短(P0.01),炎症细胞浸润减少,附着丧失水平降低,牙槽骨吸收减少,iNOS蛋白表达水平明显降低(P0.01), Arg1蛋白表达水平明显升高(P0.01)。体外研究中,空白组细胞形态呈圆形,C3a组、LPS组和LPS+C3a组细胞多伸出伪足呈梭形,且LPS+C3a组细胞呈聚集性生长;与空白组比较,LPS组、C3a组和LPS+C3a组细胞中iNOS和TNF-αmRNA表达水平均明显升高(P0.05),LPS和LPS+C3a组细胞中IL-1βmRNA表达水平明显升高(P0.05)。结论:在慢性牙周炎小鼠模型中,C3a-C3aR轴可能通过巨噬细胞向M1型极化,促进慢性牙周炎的炎症反应和组织损伤。