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研究背景牙周炎是一种由复杂的龈下菌斑生物膜引起的慢性免疫炎症性疾病,是成年人牙齿丧失的主要原因,也是威胁人类身体健康的第三大杀手。全球约有7.43亿人患有牙周炎,其发展过程涉及菌斑生物膜中的牙周致病菌和宿主免疫反应之间的相互作用。牙周致病菌激活宿主免疫反应,导致活性氧过量产生和氧化应激,最终损伤牙周支持组织。目前,牙周炎治疗主要依赖于机械清创技术消除牙周细菌。然而,这种方法并不能完全解决问题,因为细菌感染只是牙周炎进展的初始因素,宿主免疫反应才是关键所在。因此,在清除牙周致病菌的同时,调节宿主免疫也非常重要。巨噬细胞是机体免疫防御系统的重要组成部分,在牙周组织中广泛分布,并在牙周病发生和发展过程中发挥着关键作用。巨噬细胞具有高度异质性和可塑性,根据不同的刺激条件可被分为M1型和M2型两种亚型。M1型巨噬细胞具有强大的抗微生物能力,并能够释放大量促进氧化应激和组织损伤的促炎介质,如白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和超氧阴离子(O2-);而M2型巨噬细胞则能够释放大量抑制氧化应激和组织损伤的抗炎介质,如白细胞介素-10(IL-10)、精氨酸酶-1(Arg-1)和转化生长因子-β(TGF-β),并参与组织修复和重塑。降低M1/M2比例对于控制牙周组织损伤具有重要意义。因此,促进巨噬细胞从M1型向M2型转化或增加M2型巨噬细胞数量可能是一种有效治愈牙周炎的新策略。实验目的:本研究制备了白藜芦醇(Resveratrol,RES)和20(S)-原人参二醇(20(S)-protopanaxadiol,PPD)复合纳米粒子(RES@PPD NPs),并探讨了对巨噬细胞分化调控的作用机制及其抗炎效果。实验方法:1.采用酚醛反应法合成RES NPs,并在反应过程中加入PPD来制备RES@PPD NPs。2.利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米粒度及ZETA电位分析仪、紫外可见分光光度仪(UV-vis)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、核磁共振氢谱(NMR)和热重分析仪(TGA)等仪器对材料进行表征,并测定其活性氧(Reactive oxygen species,ROS)清除活性。3.通过CCK-8法、活死染色法、溶血实验和细胞染色法评估材料的体外毒性。4.通过PCR实验检测RES@PPD NPs对促炎型细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α及抗炎型细胞因子IL-10、Arg-1和TGF-β的影响;通过流式细胞术和免疫荧光法分析RES@PPD NPs对巨噬细胞M1/M2表型转化的影响;并探究RES@PPD NPs对NF-κB炎症通路的作用机制。5.通过苏木精-伊红(H&E)染色、马松(Masson)染色、免疫组织化学染色(IHC)和免疫荧光染色(IF)比较RES NPs和RES@PPD NPs在体内对巨噬细胞M1/M2表型转化及抗炎效果的差异。结果:1.RES@PPD NPs具有良好的分散性和稳定性,平均粒径约为130 nm。2.RES@PPD NPs具有良好的生物相容性,在低于50μg m L-1的浓度下无明显细胞毒性。3.在体外实验中,RES@PPD NPs能有效清除ROS,并能抑制M1型巨噬细胞激活和促进M2型巨噬细胞极化,从而发挥抗炎修复作用。4.在体内实验中,RES@PPD NPs相比于RES NPs能更有效地促进牙周组织中巨噬细胞从M1型向M2型转化,并减轻牙周炎程度。结论:本研究将PPD负载在RES NPs上,合成RES@PPD NPs,构建了抗氧化、抗炎作用的纳米复合物。体外细胞毒试验证明RES@PPD NPs对细胞无毒副作用,且能够调节巨噬细胞分泌的促炎和抗炎细胞因子,实现双向免疫调节。此外,在牙周炎模型大鼠中,牙龈下注射RES@PPD NPs可有效清除牙周组织中的活性氧,减轻牙周炎的发展。RES@PPD NPs通过将巨噬细胞从M1表型转化为M2表型而发挥免疫调节作用,在治疗其他病原体诱导的牙周炎或其他方面可能具有巨大的应用潜力。