虾青素激活Nrf2/ARE轴逆转氧化应激介导的人牙周膜干细胞（hPDLSCs）功能障碍：牙周再生新策略

《Stem Cells International》：Astaxanthin Reverses Oxidative Stress-Induced Dysfunction in Human Periodontal Ligament Stem Cells by Activating the Nrf2/ARE Pathway

虾青素（ASX）通过激活Nrf2/ARE通路，显著降低hPDLSCs内ROS水平，修复线粒体ΔΨ，抑制TNF-α/IL-1β炎症轴，恢复RUNX2/ALP/OCN介导的成骨分化，为氧化应激相关牙周炎提供了“抗氧化-抗炎-促再生”三效合一的候选分子。

　　
研究背景
牙周炎是一种以牙周支持组织进行性破坏为特点的慢性炎症性疾病，氧化应激被视为其核心驱动力。过量活性氧（ROS）不仅直接损伤DNA、脂质和蛋白质，还激活多条炎症信号轴，导致人牙周膜干细胞（hPDLSCs）活力下降、线粒体功能障碍及成骨分化受阻，最终限制牙周再生。寻找能同时清除ROS、抑制炎症并恢复干细胞再生潜能的多效分子，是牙周治疗学的前沿热点。

材料与方法
hPDLSCs取自12–18岁正畸拔除的健康前磨牙牙周韧带，经流式鉴定高表达CD44、CD90、CD105，低表达CD34、CD45，并具备成骨、成脂双向分化潜能。采用300 μM H_{O刺激6 h建立氧化应激模型；以CCK-8确定10 μM虾青素（ASX）为后续实验安全有效浓度。通过DCFH-DA、MitoSOX Red分别检测胞内及线粒体ROS；JC-1红/绿荧光比值评估线粒体膜电位（ΔΨ）；qPCR、Western blot及免疫荧光定量炎症因子（TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1）和成骨标志物（RUNX2、ALP、OCN、COL1）；ALP染色与茜素红S（ARS）评估早期及晚期成骨；siRNA敲低Nrf2验证通路依赖性。}

主要发现

1. 氧化应激模型：300 μM H_{O使细胞活力降至65%，ROS升高约2倍，ΔΨ下降40%，炎症因子mRNA上调3–5倍，成骨指标下降50%以上。}
2. ASX干预：10 μM ASX处理后，胞内ROS降低45%，线粒体ROS减少50%，ΔΨ_{恢复至对照90%；炎症因子水平回归基线；ALP活性及矿化结节量提高1.8倍；RUNX2、OCN、COL1表达显著回升。}
3. 机制层面：H_{O抑制Nrf2及其下游抗氧化酶HO-1、NQO-1、GCLC表达，ASX逆转上述抑制，使Nrf2 mRNA提高2.3倍，HO-1蛋白升高2.1倍。}
4. 通路依赖：siNrf2敲低后，ASX的ROS清除、ΔΨ_{维护及成骨拯救效应均被削弱，ALP与ARS定量下降30–40%，证实ASX功能依赖于Nrf2/ARE轴。}

结论与意义
该研究首次系统阐明ASX通过激活Nrf2/ARE通路，多靶点阻断“氧化-炎症-成骨受阻”恶性循环，显著恢复hPDLSCs再生潜能，为开发基于天然抗氧化剂的牙周局部缓释疗法提供了坚实的实验依据。未来需进一步在动物模型及临床样本中验证其生物利用度与安全性，并探索与现有清创术、引导组织再生术联合应用的协同效应。