《Journal of Oral Biology and Craniofacial Research》：SHED secretome hydrogel combined with α-mangostin for periodontal bone regeneration: In vivo study
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本研究发现，将载有SHED分泌蛋白的水凝胶与植物活性成分α-倒捻子素结合，可有效治疗实验性牙周炎。该组合疗法通过降低促炎因子TNF-α、上调抗炎因子IL-10，并显著促进成骨关键因子BMP-2的表达，从而协同调控局部炎症微环境，有力促进了牙槽骨的再生修复。这为临床开发无细胞、高效能的牙周再生新策略提供了重要的实验依据。
研究背景：为何牙周骨再生如此困难？
口腔健康的一大劲敌——牙周炎，是一种由细菌感染引起的慢性炎症性疾病，它悄无声息地破坏着牙齿周围的牙龈、牙槽骨和韧带，最终导致牙齿松动甚至脱落，严重影响患者的生活质量。据统计，全球高达20%的人口受此困扰。传统的治疗方法主要依靠机械清创和抗生素，但它们存在明显的局限性：机械清洁难以触及所有菌斑生物膜，而抗生素的长期使用则可能诱发细菌耐药性。因此，寻找一种能够主动促进牙槽骨再生、恢复牙周组织结构和功能的新型疗法，成为了口腔再生医学领域亟待攻克的难题。
近年来，基于间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)的组织工程学方法展现出巨大潜力。其中，来自儿童乳牙牙髓的干细胞(Stem Cells from Human Exfoliated Deciduous Teeth, SHED)因其来源丰富、获取无创、增殖能力强和多向分化潜能（如分化为成骨细胞、成牙本质细胞等）而备受青睐。更有趣的是，科学家们发现，这些细胞所分泌的全部活性物质——即“分泌蛋白组(secretome)”，包含了多种细胞因子和生长因子，能够促进细胞迁移、增殖、免疫调节和组织再生，从而成为一种前景广阔的“无细胞”治疗策略。然而，SHED分泌蛋白在作用部位滞留时间短，限制了其疗效。
与此同时，大自然的“药箱”也为治疗提供了灵感。山竹果中富含的α-倒捻子素(α-mangostin)是一种具有强效抗炎和抗氧化活性的天然黄酮类化合物。它能够抑制促炎信号通路，减少炎性因子产生，可能为骨再生创造有利的微环境。那么，能否将SHED分泌蛋白的再生能力与α-倒捻子素的抗炎优势结合起来，并通过一种合适的载体精准递送到牙周病变部位呢？
答案是肯定的，载体就是水凝胶(hydrogel)。特别是海藻酸钠/壳聚糖(Alginate/Chitosan, Alg/Chi)基水凝胶，以其制备简单、生物相容性好、毒性低以及能够控制药物释放等优点，成为递送再生因子的理想“脚手架”。本研究正是基于上述背景，旨在探究载有SHED分泌蛋白的水凝胶联合α-倒捻子素，在牙周炎大鼠模型中调控骨再生的分子机制，相关成果发表于《Journal of Oral Biology and Craniofacial Research》。
关键技术方法
为了验证上述设想，研究人员设计了一套严谨的实验方案。他们采用了雄性Wistar大鼠作为实验动物，通过在下颌切牙周围结扎丝线的方法，成功诱导了实验性牙周炎模型。关键的生物材料制备包括：从7-11岁健康儿童因正畸需要拔除的乳前牙中分离培养SHED细胞，收集其第4代(P4)细胞的分泌蛋白；同时，制备了海藻酸钠/壳聚糖(Alg/Chi)基水凝胶，并将其分别与SHED分泌蛋白、α-倒捻子素以及两者的混合物均匀混合，制成三种治疗性水凝胶。研究设置了五个实验组：阳性对照（无牙周炎无治疗）、阴性对照（牙周炎+安慰剂水凝胶）、治疗I组（牙周炎+SHED分泌蛋白水凝胶）、治疗II组（牙周炎+α-倒捻子素水凝胶）和治疗III组（牙周炎+SHED分泌蛋白+α-倒捻子素复合水凝胶）。治疗在诱导牙周炎后，于第7、14、21天局部施加于牙龈沟。最终，在相应时间点处死动物，取下颌骨样本，通过免疫组织化学(Immunohistochemistry, IHC)技术检测关键因子肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α, TNF-α)、骨形态发生蛋白-2(Bone Morphogenetic Protein-2, BMP-2)和白介素-10(Interleukin-10, IL-10)的表达水平，并使用统计学方法进行分析。
研究结果
1. TNF-α表达降低：有效抑制炎症风暴
免疫组化结果显示，在所有观察时间点（第7、14、21天），与阴性对照组及其他治疗组相比，接受SHED分泌蛋白与α-倒捻子素复合水凝胶治疗的治疗III组，其牙周组织中促炎因子TNF-α的表达水平均显著最低。这表明，该复合疗法能有效遏制牙周炎部位的过度炎症反应，为组织修复创造了有利条件。
2. BMP-2表达显著升高：强力启动骨再生程序
与TNF-α的变化趋势相反，代表成骨能力的核心因子BMP-2的表达在治疗III组中表现出最为显著的增加。这一结果强烈提示，SHED分泌蛋白中可能含有直接刺激BMP-2产生的生长因子，而α-倒捻子素通过其抗炎作用间接优化了局部微环境，两者协同作用，强力激活了牙槽骨的再生程序。
3. IL-10表达上调：构建抗炎修复微环境
作为重要的抗炎因子，IL-10的表达水平在研究中也呈现出积极的变化。治疗III组在各个时间点的IL-10表达均显著高于其他组。IL-10的升高进一步巩固了抗炎效果，其本身也具有促进组织再生的功能，与BMP-2的升高共同构成了一个利于骨修复的免疫微环境。
研究结论与意义
本研究通过系统的体内实验证实，将SHED分泌蛋白与α-倒捻子素共同装载于海藻酸钠/壳聚糖水凝胶中，形成了一种高效的牙周骨再生复合疗法。其核心作用机制在于“双管齐下”：一方面，通过降低促炎因子TNF-α和提升抗炎因子IL-10，显著改善牙周病变区域的炎症状态；另一方面，通过大幅上调成骨关键因子BMP-2的表达，直接促进新骨形成。
这项研究的成功具有多重重要意义。首先，它创新性地将干细胞无细胞疗法（分泌蛋白）与天然植物活性成分相结合，发挥了“1+1>2”的协同效应，为牙周再生提供了全新的治疗思路。其次，该策略避免了直接使用干细胞可能面临的伦理、安全性和保存难题，更具临床转化潜力。最后，水凝胶作为可控缓释载体，解决了活性成分在局部滞留时间短的问题，确保了治疗的持久性和有效性。
总之，Mohammed Ahmed Aljunaid等研究者的工作不仅揭示了SHED分泌蛋白联合α-倒捻子素促进牙周骨再生的具体分子机制，更开发出一种极具前景的“抗炎-促再生”一体化生物材料。这为未来开发针对牙周炎等骨骼退行性疾病的创新型再生医学产品奠定了坚实的实验基础，朝着实现真正意义上的牙周组织功能重建迈出了关键一步。
