根尖周肉芽肿DNA甲基化机制基因的mRNA表达特征及其在根尖周伤口愈合中的潜在作用

《Scientific Reports》：mRNA expression of DNA methylation machinery genes in periapical granuloma and their potential relationship with periapical wound healing

　　本研究针对根尖周病变术后愈合机制不明确的临床问题，开展了根尖周肉芽肿中DNA甲基化机制基因表达与愈合关系的主题研究。通过qPCR技术检测发现TET-3基因在慢性根尖周脓肿中表达差异显著，TDG、TET-2和TET-3在愈合组呈现正向折叠变化，表明这些基因可能作为预测根尖周术后愈合的潜在表观遗传标记，为个性化治疗策略提供新思路。

　　

当一颗牙齿因龋坏或外伤导致牙髓坏死，细菌及其毒素通过根尖孔扩散到周围组织，就会引发根尖周炎——这是口腔领域最常见的感染性疾病之一。根尖周肉芽肿作为其典型病变表现，实质上是机体为抵御感染而形成的一道免疫屏障，由富含血管的肉芽组织及各类免疫细胞构成。虽然根管治疗是首选方案，但临床中总有部分病例难以达到理想愈合效果，甚至需要手术干预。那么问题来了：为什么在相似的治疗条件下，不同患者的愈合结局会存在显著差异？越来越多的证据表明，表观遗传调控可能在其中扮演关键角色。

为了解开这个谜团，来自沙特阿拉伯国王费萨尔大学和尼布拉斯加大学医学中心的研究团队将目光投向了DNA甲基化机制基因。DNA甲基化作为重要的表观遗传修饰方式，能够在不改变DNA序列的前提下调控基因表达。其中，DNMT家族负责催化甲基化反应，而TET家族和TDG则主导主动去甲基化过程。这些基因在炎症调节和组织修复中发挥着重要作用，但它们在根尖周病变愈合过程中的具体作用尚不明确。为此，研究人员在《Scientific Reports》上发表了题为"mRNA expression of DNA methylation machinery genes in periapical granuloma and their potential relationship with periapical wound healing"的研究论文，首次系统探讨了DNA甲基化机制基因表达与根尖周术后愈合的关系。

研究团队采用了严谨的临床研究设计，主要技术方法包括：从27例接受手术牙髓治疗的患者中获取根尖周肉芽肿组织样本；通过qPCR技术定量分析DNMT-1、TDG、TET-1、TET-2和TET-3的mRNA表达水平；采用临床和影像学标准（PAI指数）评估术后6个月和12个月的愈合情况；使用ΔΔCt方法进行基因表达相对定量分析。

患者队列特征与愈合结果

研究纳入了27例患者，平均年龄22.81±7.45岁，其中慢性根尖周脓肿14例（51.9%），慢性根尖周炎13例（48.2%）。所有患者在术前均表现为PAI 4或5级的根尖周射线透射区。术后12个月的随访显示，21例患者（77.8%）达到愈合标准，而6例（22.3%）未显示愈合迹象。

慢性根尖周脓肿中基因表达的差异分析

在慢性根尖周脓肿患者中，愈合组与非愈合组比较发现，TET-3基因表达存在统计学显著差异。虽然DNMT-1和TDG在6个月愈合组也呈现下调趋势，但只有TET-3的变化达到显著水平。这一发现提示TET-3可能在区分愈合与非愈合患者中具有特异性价值。

慢性根尖周炎中的基因表达模式

与慢性根尖周脓肿不同，慢性根尖周炎患者中所有检测基因的表达在愈合组与非愈合组间均无显著差异，表明不同病理类型的根尖周病变可能涉及不同的表观遗传调控机制。

愈合过程中基因表达的动态变化

在慢性根尖周脓肿患者中，6个月愈合组显示TDG、TET-2、TET-3和DNMT-1均呈现正向折叠变化，增幅分别为17.9、23.1、25.1和18.7倍。然而，在12个月愈合组中，这些基因的表达水平与非愈合组趋于接近，提示早期基因表达变化可能对愈合进程具有预测价值。

在慢性根尖周炎患者中，基因表达模式则更为复杂。12个月愈合组所有基因均呈现正向折叠变化，而6个月愈合组中TDG和TET-2表达下调，TET-1、TET-3和DNMT-1轻微上调。这种差异进一步强调了不同病理类型根尖周病变愈合机制的异质性。

研究结论与讨论部分指出，TET-3基因在慢性根尖周脓肿中的显著表达差异可能反映了其在根尖周愈合过程中的重要调控作用。TET-3作为TET家族成员，主要负责催化5-甲基胞嘧啶（5mC）转化为5-羟甲基胞嘧啶（5hmC），启动主动DNA去甲基化过程。本研究中观察到的TET-3下调可能与炎症调节或促进愈合 resolution 阶段相关。

这一发现与Carella等人在胶质母细胞瘤中的研究结果相呼应，该研究显示TET-3下调会导致全局5hmC水平降低并促进肿瘤发生。类似地，Du最近在心脏纤维化组织中的研究表明，TET-3抑制会增强纤维化并改变DNA修复反应。Zhang等人（2023）也报道TET-3对于应激反应和上皮再生至关重要。这些研究共同支持了TET-3的保护性作用，而本研究中的下调可能反映了一种精细调控的表观遗传机制，促进慢性根尖周脓肿从炎症向修复的转变。

值得注意的是，本研究采用的12个月随访期在根尖周手术疗效评估中具有可靠性，但作者也承认更长期的随访可能更好地反映愈合动态，因为残留的射线透射区可能代表纤维瘢痕而非持续性病变。此外，研究存在一定局限性，包括使用传统手术而非显微手术技术、依赖二维根尖片而非CBCT评估愈合、仅纳入单根前牙以及样本量相对较小等。

尽管如此，这项研究首次揭示了DNA甲基化机制基因，特别是TET-3，在根尖周愈合过程中的潜在作用。这些基因为开发预测根尖周手术预后的分子标记提供了新靶点，未来通过大样本队列验证和纵向多基因谱分析，有望为个性化牙髓治疗策略提供重要依据。随着表观遗传学在口腔疾病领域研究的深入，我们有望在不久的将来实现根据患者基因表达特征定制治疗方案的精准医疗目标，从而提高根尖周病变的治疗成功率。