[目的]丁酸盐（butyrate,BA）是由牙周病细菌病原体产生的常见次级代谢产物,在重度牙周炎患者龈沟液中其水平远远高于正常水平。研究显示,高浓度的丁酸盐会造成牙周组织炎症,增加细胞氧化应激（cytosolic oxidative stress）,刺激牙周膜成纤维细胞内活性氧（reactive oxygen species,ROS）的产生,进一步造成线粒体功能紊乱,也会造成细胞凋亡。Ferroptosis是近几年发现的以细胞内ROS升高、铁离子堆积和脂质过氧化为特征的一种可调控的细胞死亡方式。最近的研究显示,从氧化磷酸化到无氧糖酵解的代谢重组不仅是肿瘤细胞的生物学特征,也参与了炎症疾病的发生和发展过程。本实验的研究目的是:1)研究铁坏死是否参与了人牙周病发病过程;2)牙周致病菌代谢产物BA能否诱发人牙周膜成纤维细胞（periodontal ligament fibroblasts,PDLFs）发生铁坏死;3)丁酸盐刺激是否导致人牙周膜成纤细胞代谢重组。[方法]在健康与牙周炎的牙龈组织标本中,通过qPCR方法分析铁死亡相关基因转录过程的调控因子,如A长链脂酰辅酶A合成酶4（ACSL4）、花生四烯酸脂氧合酶15（ALOX15）和NADPH氧化酶2（NOX2）等的表达是否存在差异。在体外实验中,采用Butyrate刺激牙周膜成纤维细胞（periodontal ligament cells,PDLFs）,ferrostatin-1（Fer-1）铁死亡抑制剂,flavopiridol（FVD）抑制CDK9,CCK8分析丁酸盐对PDLFs对细胞增殖的影响;采用Fer-1预处理牙周膜成纤维细胞（periodontal ligament cells,PDLFs）,然后以丁酸盐刺激细胞,检测乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）确定细胞死亡情况,激光扫描共聚焦显微镜检测活性氧（ROS）表达情况,最后通过qPCR和WesternBlot分析铁死亡相关因子的表达情况。为进一步研究BA在牙周炎发病过程中的作用,采用气相色谱质谱联用技术（GC-MS）分析 BA 刺激牙周膜成纤维细胞（periodontal ligament cells,PDLFs）后的细胞代谢组学变化;进一步通过qPCR和Western Blot分析三羧酸（tricarboxylic tacid,TCA）和成骨相关基因的表达情况。[结果]与健康牙周组织相比,牙周炎组牙周组织中NOX2、ACSL4、ALOX15和GPX4的表达均高于健康组,提示牙周组织内可能存在铁坏死发生。在体外实验中,采用特异性的铁坏死诱导剂Erastin能够诱导PDLFs发生铁死亡;铁坏死的特异性抑制剂ferrostatin-1（Fer-1）能够抑制Erastin诱导的铁坏死,也能抑制BA诱导的细胞死亡;高浓度的BA可以诱导PDLFs中ROS水平升高;BA 诱导 PDLFs 中 NOX2、ACSL4、ALOX15 和 GPX4 的水平增加,Fer-1可以抑制这些基因的转录。GC-MS检测显示,在BA刺激下,牙周膜成纤维细胞内谷氨酸盐、5-氨基颉草酸和异丁烯二醇等物质水平显著增加,而苯三酚、柠康酸和枸橼酸等物质水平显著下降;KEGG通路分析显示BA影响了丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,以及嘌呤代谢通路等多条代谢相关通路;qPCR结果显示高浓度的BA抑制了 PDLFs中三羧酸循环中顺乌头酸酶、异柠檬酸酸脱氢酶及延胡索酸酶的转录,增强了酮戊二酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶转录。此外,高浓度的BA也抑制了 PDLFs中成骨基因骨钙素、Runx转录因子2、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和碱性磷酸酶的转录。[结论]炎症牙周组织中铁死亡相关基因明显表达上调,提示在炎症牙周组织内可能发生了铁坏死;BA可以诱导PDLFs发生铁死亡,可能与CDK9-ACSL4通路的激活有关;BA不仅抑制牙周膜成纤维细胞的增殖,抑制牙周成纤维细胞成骨分化能力,影响细胞正常代谢途径,导致琥珀酸盐堆积,造成ROS的增加,因此PDLFs细胞代谢的紊乱可能也与铁坏死相关。