缓解颞下颌关节炎症有新招！牙髓干细胞通过 “线粒体自噬” 调控巨噬细胞，促进炎症消退

颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)中，滑膜炎是疾病进展的关键驱动因素，而滑膜巨噬细胞的异常极化是炎症持续的核心机制。牙髓干细胞(DPSCs)作为神经嵴来源的干细胞，因与颌面组织同源性高，在颌面再生领域备受关注，但对 TMJ 滑膜巨噬细胞的调控作用尚未明确。在此背景下，来自浙江大学医学院附属第一医院口腔科及浙江省中医院骨科研究所的 Jun Lin 和 Hongting Jin 团队在《Stem Cell Research & Therapy》(2025, 16:356)发表研究，首次证实 DPSCs 可通过激活 PINK1/Parkin 依赖的线粒体自噬，促进滑膜巨噬细胞向抗炎 M2 表型极化并增强其吞噬凋亡细胞的能力，从而减轻 TMJOA 滑膜炎，为 TMJOA 的细胞治疗提供了新机制和策略。

简介

本研究旨在探讨 DPSCs 对 TMJOA 滑膜炎的治疗作用及机制，聚焦滑膜巨噬细胞的功能调控。通过建立 CFA 联合 MIA 诱导的 TMJOA 大鼠模型，经关节腔注射 DPSCs 干预 4 周后，结合组织学、免疫荧光等技术评估滑膜炎改善情况;体外构建 DPSCs 与巨噬细胞共培养体系，利用 Western blot、透射电镜等手段，探究 DPSCs 对巨噬细胞极化、吞噬功能及线粒体自噬的影响，并通过线粒体自噬抑制剂 Mdivi-1 验证机制。结果显示，DPSCs 可减少炎症浸润、促进巨噬细胞 M2 极化及吞噬功能，其作用依赖于 PINK1/Parkin 介导的线粒体自噬，为 DPSCs 治疗 TMJOA 提供了实验依据。

研究背景

TMJOA 是常见的颌面退行性疾病，滑膜炎作为其早期特征，可加速关节软骨破坏。滑膜巨噬细胞的 M1/M2 极化失衡(M1 促炎表型占优)是滑膜炎持续的关键：M1 释放促炎因子加剧炎症，而 M2 通过吞噬凋亡细胞(胞葬作用)促进炎症消退。

DPSCs 因低免疫原性、强免疫调节能力，在炎症性疾病中显示治疗潜力，但其对 TMJ 滑膜巨噬细胞的调控机制不明。线粒体自噬作为选择性清除受损线粒体的自噬形式，参与巨噬细胞功能调控，且 PINK1/Parkin 通路是其经典机制。本研究假设：DPSCs 可能通过调控线粒体自噬，调节滑膜巨噬细胞极化及胞葬作用，从而改善 TMJOA 滑膜炎。

实验结果

图 1：实验时间线示意图

该图展示动物实验设计的时间节点：大鼠经 P0-P14(共 14 天)关节腔注射 CFA/MIA 诱导 TMJOA;P14 开始，OA 组注射生理盐水，DPSCs 组注射 DPSCs 悬液，每周 1 次，持续 4 周(至 P42);最终在 P42 处死大鼠取材检测。明确了造模、干预及检测的时间逻辑，为后续结果分析提供实验设计依据。

图 2：细胞共培养体外模型示意图

该图示意体外实验体系：Transwell 共培养中，上层小室接种 DPSCs，下层培养板接种 RAW264.7 巨噬细胞;分组包括对照组、LPS/IFN-γ 诱导的 M1 组、M1+DPSCs 共培养组、M1+DPSCs + 线粒体自噬抑制剂 Mdivi-1 组。通过分层培养实现细胞间间接作用(如旁分泌)的研究，为探究 DPSCs 对巨噬细胞的调控提供模型基础。

图 3：DPSCs 减轻 TMJOA 大鼠滑膜炎及纤维化

该图显示 DPSCs 对滑膜病理的改善作用：HE 染色可见 OA 组滑膜衬里层增厚、炎症细胞浸润显著，DPSCs 处理后上述病理改变明显减轻;Masson 染色显示 OA 组滑膜胶原纤维沉积增多，DPSCs 组显著减少;滑膜炎评分量化显示，OA 组评分(高炎症)显著高于对照组和 DPSCs 组(P<0.001)。证实 DPSCs 可有效减轻 TMJOA 滑膜炎症及纤维化。

图 4：DPSCs 促进滑膜巨噬细胞 M2 极化及胞葬作用

该图验证 DPSCs 对巨噬细胞功能的调控：体内免疫荧光显示，OA 组滑膜中 M1 标志物 CD86 高表达、M2 标志物 CD206 低表达，DPSCs 组 CD86 下调、CD206 上调(P<0.001);CD206 与 TUNEL(凋亡细胞)共定位分析显示，DPSCs 组吞噬凋亡细胞的 M2 巨噬细胞比例更高(P<0.01)。体外实验中，LPS 诱导的巨噬细胞吞噬 PKH67 标记的凋亡中性粒细胞能力下降，DPSCs 共培养可恢复其吞噬功能(P<0.001)。表明 DPSCs 可促进巨噬细胞向 M2 极化并增强其胞葬作用。

图 5：滑膜炎巨噬细胞中自噬相关通路富集

该图通过生物信息学分析挖掘关键机制：对 GEO 数据库中关节炎患者滑膜巨噬细胞与健康对照的基因芯片(GSE49604)分析，筛选出 507 个差异基因;KEGG 富集显示这些基因主要参与溶酶体、自噬通路;GO 分析提示中性粒细胞激活相关免疫反应为主要生物学过程。提示自噬可能是滑膜炎巨噬细胞功能异常的关键调控通路。

图 6：DPSCs 促进巨噬细胞自噬及 M2 极化

该图探究 DPSCs 对自噬的影响：体内免疫组化显示，OA 组滑膜中自噬标志物 Beclin1、LC3B 表达升高，P62 降低(自噬激活)，DPSCs 组上述变化更显著(P<0.001)。体外免疫荧光显示，LPS 诱导的巨噬细胞 CD86 高表达、CD206 低表达，DPSCs 共培养可逆转该表型(P<0.01)。证实 DPSCs 可增强巨噬细胞自噬活性并促进 M2 极化。

图 7：DPSCs 通过 PINK1/Parkin 通路增强巨噬细胞线粒体自噬

该图解析线粒体自噬的激活机制：透射电镜显示，LPS 诱导的巨噬细胞自噬体增多，DPSCs 共培养后自噬体数量进一步增加;mRFP-GFP-LC3 双标实验显示，DPSCs 组黄色自噬体(未融合)和红色自溶酶体(已融合)均增多，提示自噬流增强(P<0.01)。Western blot 证实，DPSCs 共培养可下调 P62、上调 Beclin1、LC3II/I 比值，同时激活线粒体自噬关键分子 PINK1 和 Parkin(P<0.001)。表明 DPSCs 通过 PINK1/Parkin 通路促进巨噬细胞线粒体自噬。

图 8：抑制线粒体自噬可阻断 DPSCs 的调控作用

该图验证线粒体自噬的必要性：Mito-Tracker 与 Lyso-Tracker 共定位显示，DPSCs 可促进巨噬细胞线粒体与溶酶体融合(P<0.001)，Mdivi-1 处理可阻断该过程。Western blot 显示，DPSCs 上调 M2 标志物 Arg-1 的作用可被 Mdivi-1 逆转(P<0.01)。体外吞噬实验中，Mdivi-1 处理显著降低 DPSCs 诱导的巨噬细胞吞噬能力(P<0.001)。证实线粒体自噬是 DPSCs 促进巨噬细胞 M2 极化及胞葬作用的关键机制。

研究结论

本研究证实，牙髓干细胞(DPSCs)可通过激活 PINK1/Parkin 依赖的线粒体自噬，促进颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)滑膜巨噬细胞向抗炎 M2 表型极化，并增强其吞噬凋亡细胞的胞葬功能，从而减轻滑膜炎症及纤维化。这一发现揭示了 DPSCs 调控滑膜免疫微环境的新机制，为 TMJOA 的细胞治疗提供了理论基础和潜在策略，未来需进一步探索 DPSCs 激活线粒体自噬的具体分子信号及临床转化价值。