牙龈卟啉单胞菌通过NDK-ATP-P2X7信号轴促进口腔癌发生:机制解析与治疗新靶点

【字体: 时间:2025年06月11日 来源: Archives of Oral Biology 2.2

编辑推荐:

  本研究针对口腔鳞癌(OSCC)中牙龈卟啉单胞菌(P. g)的致癌机制,首次揭示其分泌的核苷二磷酸激酶(NDK)通过消耗细胞外ATP,激活P2X7受体信号轴,显著增强癌细胞增殖、迁移和侵袭能力。研究人员通过构建P. g野生型(W83)与NDK敲除株(△NDK)的共培养模型,结合CCK-8、Transwell等实验证实:P. g-△NDK因ATP水解能力减弱,导致P2X7表达上调并促进恶性表型。该发现为OSCC的微生物-宿主互作机制提供了新见解,发表于《Archives of Oral Biology》。

  

口腔鳞状细胞癌(OSCC)作为头颈部最常见的恶性肿瘤,五年生存率长期徘徊在50%-60%,其治疗困境与复杂的肿瘤微环境密切相关。近年来,口腔致病菌牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis, P. g)被发现在OSCC组织中异常富集,但具体致癌机制仍是未解之谜。更令人困惑的是,这种厌氧菌如何突破"细菌旁观者"的传统认知,直接干预宿主细胞命运?来自新疆医科大学第一附属医院的研究团队在《Archives of Oral Biology》发表的研究,首次揭示了P. g通过分泌核苷二磷酸激酶(NDK)劫持宿主ATP-P2X7信号通路的精巧分子机制。

研究团队采用多学科交叉策略,首先通过免疫组化证实30例OSCC患者癌组织中P. g与P2X7受体共定位且表达显著升高。为破解这一现象背后的因果关系,他们创新性地构建了P. g W83野生型及其NDK基因敲除株(P. g-△NDK),与人OSCC细胞系(SCC9/SCC25)建立体外共培养体系。通过CCK-8增殖检测、划痕愈合实验、Transwell侵袭实验系统评估恶性表型,结合LDH释放实验检测细胞毒性,并采用ATP检测试剂盒、Western blotting、流式细胞术和Fluo-4 Ca2+
荧光探针等技术解析分子机制。

表达谱特征揭示微生物-宿主互作基础
免疫组化显示P. g与P2X7在OSCC组织中的共表达强度较癌旁正常组织提升近4倍,且主要定位于癌细胞胞质。这种空间共定位暗示二者可能存在功能关联,为后续机制研究奠定组织学基础。

NDK介导的ATP代谢重编程
野生型P. g感染组细胞外ATP水平骤降85%,而P. g-△NDK组ATP蓄积量反升2.3倍。这一发现直接证实NDK作为"ATP消耗酶"的关键作用,且ATP动态变化与P2X7表达呈显著负相关。当加入P2X7抑制剂A438079后,癌细胞迁移能力下降62%,揭示ATP-P2X7轴的功能重要性。

恶性表型的双向调控
野生型P. g使SCC9细胞侵袭能力增强3.5倍,而△NDK突变株的促癌效应减弱40%。值得注意的是,△NDK组虽丧失部分促侵袭能力,但通过P2X7的持续激活仍维持较强的增殖优势,提示NDK非依赖性通路的潜在存在。

钙信号枢纽作用
Fluo-4检测显示P. g感染组胞内Ca2+
瞬变频率增加8倍,这种效应可被P2X7阻断剂完全抑制。该结果首次将细菌效应蛋白与癌症特征性钙振荡联系起来,为理解微生物调控宿主细胞行为的时空动力学提供新视角。

这项研究构建了"P. g-NDK→ATP耗竭→P2X7激活→Ca2+
信号→癌恶性表型"的完整证据链,不仅解释了临床观察中P. g阳性患者预后差的现象,更开创性地提出:靶向口腔菌群的NDK-ATP代谢干预可能成为OSCC治疗的新策略。尤其值得注意的是,研究发现NDK敲除株仍保留部分促癌活性,暗示P. g可能通过多通路协同作用,这一发现为后续研究指明方向。该成果为口腔微生物组与肿瘤互作领域提供了范式级的研究模板,对开发基于微生物代谢调控的精准抗癌疗法具有重要启示。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号