《Biocell》：The Role of Neutrophil Extracellular Traps in Periodontitis Pathogenesis: A Systematic Review of
Ex Vivo Studies
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这篇综述系统梳理了截至2025年8月的最新体外研究证据，首次汇总并评估了中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）在牙周炎患者（牙龈组织、龈沟液、唾液、血液或生物膜样本）中的存在、活性及临床意义。结果表明，NETs标记物（如CitH3、MPO、NE）在牙周炎样本中普遍升高，并与组织破坏、生物膜稳定及全身性疾病（如类风湿关节炎、慢性肾病）关联。综述肯定了NETs在牙周炎发病中的核心作用，但强调了研究方法异质性对结论一致性的挑战，并呼吁未来研究需在检测方法标准化、标记物共识及探索全身性混杂因素方面取得突破，以确立NETs作为可靠的生物标志物和治疗靶点。
1. 引言
牙周炎是一种以牙齿支持组织破坏为特征的慢性多因素疾病，是全球范围内牙齿丧失的主要原因。其发病机制源于菌群失调与宿主易感性相互作用引发的免疫炎症反应失调。中性粒细胞是牙龈中最丰富的免疫细胞，是口腔屏障的第一道防线。然而，中性粒细胞的功能具有双重性：功能正常的细胞对免疫监视和微生物控制至关重要；而其过度激活或清除受损则会导致促炎状态。衰老会加剧这种失衡，衰老的中性粒细胞表现出趋化性改变、抗菌活性降低和中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）形成失调。NETs是由解聚的染色质，并装饰有组蛋白及中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）、髓过氧化物酶（MPO）等颗粒蛋白组成的结构，在称为NETosis的过程中释放。在牙周疾病的背景下，NETs已在牙龈和全身性部位被检测到，并被认为有助于形成牙周炎特有的慢性炎症环境。
2. 材料与方法
本系统综述遵循PRISMA 2020指南进行，研究问题基于PICOS框架构建。文献检索覆盖了截至2025年8月的Medline、Web of Science和Scopus数据库，结合了与“NETs”、“NETosis”和“牙周炎”相关的主题词和自由词。纳入标准限定为评估牙周炎患者口腔或全身样本中NETs或NETosis标记物的体外人体研究。两位研究者独立完成研究筛选、数据提取和质量评估（使用纽卡斯尔-渥太华量表（NOS）和乔安娜·布里格斯研究所（JBI）关键评估清单），分歧由第三位研究者裁决。
3. 结果
3.1. 文献检索结果
初始检索获得1081条记录，去重后筛选出750条。最终有17项研究符合纳入标准，被纳入定性分析。研究选择过程总结在PRISMA流程图中。
3.2. 研究特征
样本量从小型试点研究到大型队列不等，涵盖了多样化的体外模型。牙龈组织是最常分析的样本（7项研究），其次是外周血（6项研究）、唾液和龈沟液。所有纳入研究的关键细节，包括诊断标准、样本类型、NETs标记物、检测方法和主要结果均已汇总。总体上，NETs标记物如瓜氨酸化组蛋白H3（CitH3）、MPO、中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）和细胞外DNA在牙周炎患者中相较于健康或牙龈炎对照者持续升高。吸烟和全身性疾病往往放大了NETs的形成，并与更大的临床附着丧失相关。
跨研究结果综述
17项体外研究的综合证据揭示了一致的模式：在牙周炎中NETs形成或积聚上调。牙龈组织活检显示，与健康对照相比，病变部位CitH3和MPO表达增加，证实了NETs在炎症组织内的局部沉积。龈沟液分析显示细胞外DNA和NET相关蛋白（CitH3、MPO、NE）升高，且常在非手术牙周治疗后下降。唾液研究发现核小体和MPO浓度升高，并与探诊深度和附着丧失相关。外周血和血浆研究发现NETs释放增加或降解能力降低，这些参数在治疗后均得到改善。生物膜研究确定宿主来源的NETs DNA是支持致病性生物膜持久性的结构支架。
尽管发现方向一致，但关于CitH3和MPO的表达存在一些变异性，这可能反映了疾病阶段、采样部位或方法学差异。综合来看，这些结果表明NETs失调是将局部牙周炎症、组织破坏和全身免疫反应联系起来的一个统一机制。
3.3. 质量评估
纳入研究的方法学质量总体为中等。大多数病例对照设计在“选择”和“暴露”领域得分足够，而“可比性”则因混杂因素调整不足而更常受限。使用JBI工具评估的病例系列研究，偏倚风险一般为中度至高。
4. 讨论
本综述首次综合了当前17项体外研究的人体证据，调查了NETs在牙周炎中的存在、活性及临床意义。综合发现提供了NETs失调作为该疾病核心特征的令人信服的证据，揭示了在不同生物样本中异常的NETs形成和受损清除的一致模式。关键的是，牙周治疗成功降低了NETs水平或恢复了NETs降解能力的动态观察，表明NETosis不仅仅是静态标记物，而是疾病过程中的积极参与者。
4.1. NETs的双重作用：从宿主防御到组织破坏
NETs在牙周微环境中发挥根本上的双重作用，体现了中性粒细胞在牙周炎中的功能悖论。一方面，它们通过物理性限制细菌扩散和创建高浓度抗菌肽的局部环境，在宿主防御中发挥不可或缺的有益作用。另一方面，综合证据表明，在已形成的牙周炎中，这种平衡被打破。持续存在的微生物挑战和炎症环境驱动NETosis从保护机制转变为致病机制。在牙周炎患者牙龈组织、龈沟液和唾液中NETs标记物持续升高，表明NETs激活水平超过了生理水平。
4.2. 跨部位的证据综合与一致性
17项纳入研究尽管方法学多样，但在不同生物部位描绘了一幅相当一致的NETs参与图景。牙龈组织活检提供了直接的组织病理学证据，研究一致显示炎症浸润中CitH3和MPO的强烈免疫染色。补充这些发现，液体分析显示龈沟液和唾液中NETs成分升高，且常与疾病严重程度的临床参数相关。也许最重要的是，外周血研究揭示了一种以NETs释放增强和降解能力受损为特征的系统性中性粒细胞表型。这种双重缺陷——产量增加和清除减少——为NETs积聚创造了理想条件。牙周治疗后这些参数的改善，直接将临床干预与恢复的中性粒细胞稳态联系起来，并表明系统性中性粒细胞失调是由牙周炎症负担驱动的。
4.3. 异质性分析和方法学挑战
本综述的一个关键发现是当前文献中存在相当大的方法学异质性。纳入的研究使用了不同的样本来源、检测技术和目标NETs标记物。免疫荧光虽然是最常用的技术，但仅用于8项研究，且抗体组合和方案存在显著差异。例如，研究之间关于CitH3水平的矛盾发现可能反映了疾病阶段间真实的生物学差异或检测灵敏度的技术性差异。同样，不同研究关注不同的NETs成分（DNA、组蛋白、颗粒酶）可能捕捉了NETosis过程的不同方面，使直接比较复杂化。这种变异性凸显了NETs研究标准化的迫切需求。
4.4. NETs作为牙周发病机制的积极驱动因素
综合证据将NETs定位为通过多种机制导致组织破坏的积极贡献者。首先，NETs来源的DNA通过充当结构支架促进了生物膜的结构。其次，NETs相关蛋白酶（包括MPO和弹性蛋白酶）降解细胞外基质成分并破坏上皮屏障功能，代表了组织破坏的直接途径。第三，NETs通过白细胞介素（IL）-17/T辅助细胞（Th）17通路激活直接驱动骨破坏。机制研究表明，NETs内的细胞外组蛋白是触发IL-17介导的破骨细胞生成和骨吸收的关键致病因素。第四，NETs清除受损成为一个关键的致病因素。在生理条件下，NETs被脱氧核糖核酸酶（DNases）降解并被吞噬细胞清除，但在牙周炎中，这些机制似乎受损。未降解NETs的持续存在与免疫紊乱的发生有关，通过持续呈递免疫刺激分子来延续炎症。
4.5. 分子机制与瓜氨酸化途径
牙周炎中NETosis的分子基础涉及与牙周病原体的复杂相互作用。NETs形成依赖于钙内流和肽酰基精氨酸脱亚氨酶4（PAD4）的激活，这是组蛋白瓜氨酸化中的关键酶。牙周致病菌如牙龈卟啉单胞菌和伴放线聚集杆菌主动操纵这一机制，后者通过其白细胞毒素A诱导过度瓜氨酸化。这种病原体诱导的瓜氨酸化可能产生瓜氨酸化自身抗原，从而破坏免疫耐受。除了组蛋白，中性粒细胞来源的趋化因子如CXC趋化因子配体10（CXCL10）的瓜氨酸化可以促进免疫抑制微环境并阻碍微生物清除，为慢性感染创造了有利条件。研究发现肽酰基精氨酸脱亚氨酶4（PADI4）基因的多态性调节类风湿关节炎伴牙周炎患者的NETs形成，为这一通路在连接口腔感染与系统性自身免疫中的重要性提供了遗传学证据。
4.6. 全身性影响与口腔-肠-脑轴
所综述的研究令人信服地表明NETs是牙周炎与全身性合并症之间合理的生物学联系。在患有类风湿关节炎或慢性肾病的患者中，存在牙周炎时循环NETs水平升高，并在牙周治疗后下降。这种模式表明牙周炎症加剧了这些疾病的系统性NETs负担。这种联系可能通过新兴的口腔-肠-脑轴概念扩展到传统全身性疾病之外。牙周炎相关的口腔菌群失调可以改变肠道微生物组成，引发低度炎症，从而放大系统性免疫激活并可能加剧NETosis。这种双向沟通使得口腔细菌及其产物能够到达远处部位，创造一个菌群失调的炎症循环，使系统性中性粒细胞激活和组织破坏持续存在。
5. 局限性
然而，本系统综述受到几个局限性的制约。最主要的限制在于纳入研究之间存在相当大的方法学异质性，这些研究在样本来源、检测技术和分析的特定NETs标记物方面差异很大。这种变异性阻碍了进行荟萃分析，并使不同研究结果的直接比较变得复杂。此外，许多研究样本量小，且未充分调整已知会影响NETosis的关键混杂因素，包括吸烟状况、高血糖和系统性氧化应激。病例对照设计的优势限制了因果推断，因为观察到的NETs失调可能是牙周炎症的原因，也可能是其结果。
6. 结论
总之，体外证据表明，异常的NETs形成和受损的清除能力促进了牙周炎症和组织破坏。然而，当前的研究主体仍然有限，NETs在牙周炎发病机制中的直接机制作用尚未完全阐明。未来采用标准化方法和稳健临床关联的研究对于阐明NETs是否不仅可作为疾病活动的标志物，还可作为创新治疗策略的潜在靶点至关重要。
