牙根吸收新机制 | 华西口腔王军教授团队揭示机械敏感离子通道PIEZO1驱动炎性免疫细胞募集

牙根吸收新机制 | 华西口腔王军教授团队揭示机械敏感离子通道PIEZO1驱动炎性免疫细胞募集

2025年3月12日，四川大学华西口腔医院王军教授/华西医院刘瑾副教授合作团队在《牙科学研究杂志》（J Dent Res）发表了题为 “IL6-Dependent PIEZO1 Activation Promotes M1-mediated ORR via CXCL12/CXCR4” （IL-6依赖性PIEZO1激活通过CXCL12/CXCR4促进M1介导的正畸牙根吸收）的研究论文，阐述了牙根吸收的新机制。



正畸牙根吸收（ORR）是正畸治疗中常见的并发症，主要由牙周膜细胞（PDLCs）与M1巨噬细胞互作引发。尽管已知牙根吸收与异常机械应力刺激有关，但机械敏感离子通道驱动ORR的机制尚待阐明。
该研究发现PIEZO1作为关键机械敏感离子通道，通过CXCL12/CXCR4轴募集炎性单核细胞，驱动ORR。而白细胞介素-6（IL-6）在PIEZO1的激活中发挥不可或缺的作用（图1）。该研究首次明确PDLCs-免疫细胞互作枢纽，并解析“机械力→炎症”的跨维度转化机制，为优化正畸治疗提供了重要的潜在干预靶点。



图1  机械敏感离子通道PIEZO1通过CXCL12/CXCR4轴驱动ORR示意图

主要结果如下：
应用PIEZO1激活剂Yoda1和抑制剂AAV-shPiezo1的体内实验证明PIEZO1激活可促进Ly6Chi炎性单核细胞募集并加剧ORR，而PIEZO1抑制可减轻ORR和M1型巨噬细胞募集（图2）。



图2  应力诱导PDLCs细胞PIEZO1激活并促进炎性单核细胞募集

进一步机制探究结果表明，PIEZO1通过CXCL12/CXCR4轴募集Ly6Chi炎性单核细胞，利用CXCR4拮抗剂AMD3100阻断CXCL12/CXCR4轴可逆转M1型巨噬细胞募集并显著减轻ORR（图3）。



图3  阻断CXCL12/CXCR4信号轴可消除Piezol过度激活引发的M1型巨噬细胞募集及ORR

此外，研究中还发现IL-6缺乏可抑制Yoda1诱导的PIEZO1激活，从而减轻ORR、M1型巨噬细胞募集和CXCL12/CXCR4轴活性（图4）。



图4  IL-6是Piezol激活的必要条件

该研究得到国家自然科学基金 (82271019、82472149、82471024)和四川省科技厅项目 (24ZDYF0099) 支持。王军教授和刘瑾副教授为该文通讯作者，张紫涵博士为该研究第一作者。

专家简介

王军，教授，博士研究生导师，四川大学华西口腔医（学）院正畸科主任。中华口腔医学会口腔正畸专业委员会副主任委员，中华口腔医学会计算机专业委员会常委，四川省口腔医学会口腔正畸专业委员会副主任委员，教育部新世纪人才项目获得者，四川省卫生健康委学术技术带头人。主要研究方向为正畸矫治基础与临床和颅颌面骨改建微环境调控。先后主持国家自然科学基金8项，获教育部科技进步一等奖、中华医学科技奖二等奖等。以第一/通讯作者（含共同）在《自然通讯》（Nat Commun）、《细胞报告》（Cell Rep）、《纳米》（ACS Nano）、《先进功能材料》（Adv Funct Mater）、《国际口腔科学杂志》（Int J Oral Sci）、《牙科学研究杂志》（J Dent Res）、《美国正畸及牙颌面矫形杂志》（Am J Orthod Dentofac）等领域代表性期刊发表论文多篇，获专利10余项。基于人工主导研发正畸头影测量系统（Uceph）和正畸图片智能管理系统（Usorter）已成功转化并广泛应用于口腔临床及研究。