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NFE2L2/KEAP1在牙周炎中对细胞成骨分化的调控机制

黄燕飞 于鸿滨 殷凌云 梁婧 李昌全 李德宏 王金缘 欧阳骞

黄燕飞, 于鸿滨, 殷凌云, 梁婧, 李昌全, 李德宏, 王金缘, 欧阳骞. NFE2L2/KEAP1在牙周炎中对细胞成骨分化的调控机制[J]. 昆明医科大学学报, 2025, 46(7): 26-37. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20250704
引用本文: 黄燕飞, 于鸿滨, 殷凌云, 梁婧, 李昌全, 李德宏, 王金缘, 欧阳骞. NFE2L2/KEAP1在牙周炎中对细胞成骨分化的调控机制[J]. 昆明医科大学学报, 2025, 46(7): 26-37. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20250704
Yanfei HUANG, Hongbin YU, Lingyun YIN, Jing LIANG, Changquan LI, Dehong LI, Jinyuan WANG, Qian OUYANG. Regulatory Mechanism of Keap1/Nfe2L2 on Osteogenic Differentiation in Periodontitis[J]. Journal of Kunming Medical University, 2025, 46(7): 26-37. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20250704
Citation: Yanfei HUANG, Hongbin YU, Lingyun YIN, Jing LIANG, Changquan LI, Dehong LI, Jinyuan WANG, Qian OUYANG. Regulatory Mechanism of Keap1/Nfe2L2 on Osteogenic Differentiation in Periodontitis[J]. Journal of Kunming Medical University, 2025, 46(7): 26-37. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20250704

NFE2L2/KEAP1在牙周炎中对细胞成骨分化的调控机制

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20250704
基金项目: 云南省科技厅科技计划项目(202401AY070001-300);云南省教育厅科学研究基金(2025J0334);昆明市卫健委科研基金(2023-08-02-002;2023-08-04-001)
详细信息
    作者简介:

    黄燕飞(1980~),女,云南个旧人,医学硕士,副主任医师,主要从事口腔种植修复临床工作

    通讯作者:

    欧阳骞,E-mail:237534501@qq.com

  • 中图分类号: R781.4

Regulatory Mechanism of Keap1/Nfe2L2 on Osteogenic Differentiation in Periodontitis

  • 摘要:   目的  探讨NFE2L2/KEAP1在牙周炎导致的牙槽骨流失后修复中的调控机制。  方法  建立大鼠牙周炎模型,分为对照组(n = 6);牙周炎模型组(n = 6);牙周炎+慢病毒空载组(n = 6);牙周炎+NFE2L2过表达质粒组(n = 6)。HE观察每组小鼠病理变化,通过TRAP染色检测破骨细胞阳性情况,通过ELISA检测组织中的炎症因子水平,通过免疫荧光和qPCR检测NFE2L2的表达,通过western blot检测成骨蛋白ALPL2, RUNX2以及COL1的表达。培养原代牙周韧带细胞(hPDLCs),通过细胞转染过表达NFE2L2 及KEAP1。细胞分为六组:正常组;模型组;pcDNA-NC组;pcDNA-NFE2L2组;pc-NFE2L2+pcDNA-NC组;pc-NFE2L2+pcDNA-KEAP1组。建立细胞模型,通过显微镜观察原代细胞牙周韧带细胞(hPDLCs)的形态,通过CKK-8观察细胞的增殖,通过茜素红染色法观察成骨细胞矿化,通过Western Blot检测成骨蛋白以及自噬标志物的表达,通过细胞划痕实验观察细胞迁移。  结果  (1)经模型诱导后,牙龈发红、肿胀,出现大量炎性浸润,牙槽骨吸收馅窝,证明模型建立成功,在经过慢病毒过表达NFE2L2后,组织部分恢复;(2)经模型诱导后破骨细胞阳性率上升,证明模型建立成功,过表达NFE2L2减少了破骨细胞的阳性率(P < 0.001);(3)经模型诱导后,IL-1β,IL-10,及 Tnf-α的浓度相较于正常组均上升(P < 0.05),证明模型建立成功,转染NFE2L2慢病毒之后,炎症因子的浓度减少(P < 0.0001);(4)经模型诱导后,成骨蛋白的表达相较于正常组有所下降过表达NFE2L2之后促进了成骨相关蛋白的表达(P < 0.05);(5)LPS处理后细胞活力明显下降,过表达NFE2L2增加了细胞的活力(P < 0.0001);(6)LPS处理后钙化结节减少,过表达NFE2L2后,钙化结节增加,加入pcDNA-KEAP1后,矿化结节减少;(7)LPS处理后成骨蛋白的表达下降,转染NFE2L2过表达质粒后,成骨相关蛋白的表达增加,但加入pcDNA-KEAP1后,成骨相关蛋白的表达减少(P < 0.05);(8)LPS处理后细胞迁移率下降,过表达NFE2L2增加了细胞迁移率(P < 0.0001);(9)LPS处理后,自噬标志物的表达下降,转染NFE2L2质粒后,自噬标志物的表达增加,但加入pcDNA-KEAP1后,自噬标志物的表达减少(P < 0.05)。   结论  发现了NFE2L2/KEAP1在牙周炎中的调控作用,为治疗牙周炎提供科学依据。
  • 图  1  各组病理变化(标尺 = 50 μm,×200)

    Figure  1.  Pathological changes in each group(scale bar = 50 μm,×200)

    图  2  各组破骨细胞阳性率(标尺 = 50 μm,×200)

    A:破骨细胞阳性率;B:破骨细胞阳性率统计;****P < 0.0001

    Figure  2.  Osteoclast positivity rate in each group (scale bar = 50 μm,×200)

    图  3  各组炎症因子

    A:IL-1β的浓度;B:IL-10的浓度;C:Tnf-α的浓度;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001,****P < 0.0001

    Figure  3.  Concentrations of inflammatory factors in each group

    图  4  免疫荧光以及qPCR检测NFE2L2的表达

    A:免疫荧光检测NFE2L2的相对荧光强度(scale bar = 100 μm,×100);B:免疫荧光检测平均荧光强度的统计量化结果;C:qPCR检测NFE2L2的mRNA表达;***P < 0.001,****P < 0.0001

    Figure  4.  NFE2L2 expression detected via immunofluorescence and qPCR

    图  5  各组成骨蛋白标志物的蛋白表达

    A:WB条带;B:ALPL2相对蛋白表达;C:RUNX2相对蛋白表达;D:COL1相对蛋白表达;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001,****P < 0.0001。

    Figure  5.  Protein expression of osteogenic protein markers

    图  6  NFE2L2过表达质粒转染效率

    A:WB条带;B:NFE2L2相对蛋白表达;*P < 0.05,**P < 0.01。

    Figure  6.  Transfection efficiency of NFE2L2 overexpression plasmid

    图  7  NFE2L2过表达质粒转染后细胞活性

    A:通过显微镜观察原代细胞牙周韧带细胞(hPDLCs)的形态(scale bar = 100 μm,×100);B通过CKK-8观察细胞的增殖;****P < 0.0001。

    Figure  7.  Cell viability after transfection with NFE2L2 overexpression plasmid

    图  8  NFE2L2过表达质粒转染后钙化结节情况(标尺 = 200 μm,×50)

    Figure  8.  Calcified nodule formation after NFE2L2 plasmid overexpression (scale bar = 200 μm,×50)

    图  9  NFE2L2过表达质粒转染后成骨标志物的蛋白表达

    A:WB条带;B:ALPL2相对蛋白表达;C:RUNX2相对蛋白表达;D:COL1相对蛋白表达;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  9.  Protein expression of osteogenic markers after NFE2L2 plasmid overexpression

    图  10  NFE2L2过表达质粒转染后细胞迁移检测(标尺 = 100 μm,×100)

    A:细胞0 h以及24 h时划痕图;B:细胞迁移率;****P < 0.0001

    Figure  10.  Cell migration assay after transfection after NFE2L2 plasmid overexpression (scale bar = 100 μm,×100)

    图  11  转染NFE2L2和KEAP1质粒后NFE2L2的蛋白表达

    A:WB条带;B:NFE2L2相对蛋白表达;*P < 0.05,**P < 0.01。

    Figure  11.  Protein expression of NFE2L2 after transfection with NFE2L2 and KEAP1 plasmids

    图  12  转染NFE2L2和KEAP1质粒后自噬标志物的表达

    A:WB条带;B:Beclin1 相对蛋白表达;C:LC3II/LC3I;D:ATG5相对蛋白表达;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001,****P < 0.0001。

    Figure  12.  Expression of autophagy markers after transfection of NFE2L2 and KEAP1 plasmids

    图  13  转染NFE2L2和KEAP1质粒后成骨蛋白标志物的蛋白表达

    A:WB条带;B:ALPL2相对蛋白表达;C:RUNX2相对蛋白表达;D:COL1相对蛋白表达;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  13.  Protein expression of osteogenic protein markers after transfection with NFE2L2 and KEAP1 plasmids

    图  14  转染NFE2L2和KEAP1质粒后成骨细胞矿化情况(标尺 = 200 μm,×50)

    Figure  14.  Osteoblast mineralisation after transfection with NFE2L2 and KEAP1 plasmids (scale bar = 200 μm,×50)

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  • 收稿日期:  2025-05-05
  • 刊出日期:  2025-07-21

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