正畸矫治依靠机械力引导牙槽骨改建来矫正颅颌面畸形，这种局部干预是否会对远处器官和系统功能产生实质性影响，长期以来缺乏系统性的实验证据。2026年8月3日， 北京大学口腔医院李巍然、韩冰、路丹、卫彦和邓旭亮教授团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》期刊发表了题为“Targeting the immune-metabolic axis reverses orthodontics-induced systemic pathology”的研究论文，他们利用大鼠正畸牙移动模型并结合单细胞转录组测序、多器官非靶向代谢组学以及系列免疫干预实验，解析了正畸机械力如何经由免疫细胞活化与氨基酸代谢紊乱在全身范围内诱发炎症性病理改变。
研究团队在正畸大鼠模型中发现股骨远端骨缺损区域的愈合过程被显著延迟，micro-CT定量分析显示骨体积分数和组织矿化密度均出现明显下降，同时肝脏出现一过性功能异常，血清AST/ALT比值、γ-谷氨酰转移酶和总胆汁酸在正畸干预后第3天短暂升高。组织病理学检查显示肝血管周围有免疫细胞浸润并且谷胱甘肽S-转移酶沉积增加。他们进一步在Rag1基因敲除大鼠中施加相同正畸力后发现远端骨愈合能力和肝脏指标均未出现进一步恶化。
单细胞RNA测序对牙槽骨组织免疫细胞图谱的分析显示正畸力作用下B细胞比例显著扩增，其中一群高表达CD69分子的活化B细胞亚群在干预后第3天占据主导地位，这群细胞的B细胞受体信号通路、JAK-STAT信号通路和NF-κB信号通路均被显著激活。伪时间轨迹分析表明这群CD69阳性B细胞由Tuba1a阳性前体细胞分化而来，同时流式细胞术和ELISA实验验证了牙槽骨局部CD69阳性B细胞数量和IgM产量的同步升高。血清过继转移实验证实将正畸大鼠血清注射至正常大鼠体内可诱发后者出现肝酶升高和组织炎症，而清除IgM后的血清则丧失了致病能力。
单细胞转录组分析进一步鉴定出一群Piezo1和Lamp1双阳性的巨噬细胞亚群，这群细胞在正畸力刺激下明显扩增且干扰素相关信号通路显著富集，成为牙槽骨内最主要的机械敏感响应细胞群体。细胞间相互作用网络分析表明这些巨噬细胞通过Lamp1-Fam3c信号与成骨细胞建立联系并且与CD4阳性T细胞发生交互，体外三维水凝胶共培养实验揭示机械力单独作用于B细胞几乎不诱导其活化，只有在巨噬细胞存在时B细胞的CD69和IgM表达才显著上调，加入CD4阳性T细胞后活化程度进一步增强。多器官代谢组学覆盖血清、肝脏和骨组织，主成分分析显示正畸干预后第7天代谢组与基线明显分离，氨基酸类代谢物在所有差异代谢物中占比最高，其中丙氨酸和赖氨酸代谢通路受扰动幅度最大且两种氨基酸在多个组织中的水平均显著下降。体外巨噬细胞培养体系中补充丙氨酸和赖氨酸可抑制机械力诱导的促炎基因表达和AMPK、脂肪酸氧化信号通路的活化，共培养体系中B细胞的活化水平也被明显压低。研究团队在正畸大鼠饮水中补充上述两种氨基酸后发现牙槽骨和肝组织内IgM沉积减少并且肝功能指标恢复正常，免疫组化染色显示肝血管周围浸润的免疫细胞数量下降，micro-CT进一步确认股骨缺损区域的新骨生成得到显著促进，这为临床干预提供了代谢调节层面的可行策略。
READING
BioPeers
热门跟贴