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中山大学药学院万国辉教授团队| 用“细菌纳米注射器”重塑口腔屏障免疫:一种面向未来的精准递送设想

已有 441 次阅读 2026-6-10 17:22 |个人分类:口腔科学与稳态医学|系统分类:论文交流

口腔是人体最早接触外界环境的屏障之一。它每天经历咀嚼、摩擦、唾液冲刷、微生物定植和反复的微损伤,但在健康状态下,牙龈上皮、基质细胞、免疫细胞和口腔菌群之间能够维持一种动态平衡。许多口腔炎症性疾病,包括牙周炎、牙龈炎和复发性口腔溃疡,表面上表现为菌群紊乱和炎症加重,但更深层的问题往往是局部屏障免疫失去了“分寸”:该防御时反应不足,该终止时炎症又持续放大。

近日,中山大学药学院万国辉教授团队在Oral Science and Homeostatic Medicine发表文章 “Engineering bacterial nanosyringes for regional immune recalibration at the oral barrier” ,该研究提出未来口腔疾病治疗或许不应只停留在“杀菌”或“抑炎”,而应进一步走向“区域免疫校准”。

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目前,口腔局部治疗已经有较成熟的体系,例如机械清创、局部抗菌药物、缓释凝胶和牙周袋给药等。这些方法对降低细菌负荷、控制局部炎症非常重要,但它们大多属于相对“粗放”的干预方式,主要解决的是药物能否停留在局部、能否持续释放的问题。相比之下,口腔炎症真正发生和维持的空间非常精细:上皮细胞、髓系免疫细胞、成纤维细胞、驻留淋巴细胞等不同细胞群,在牙龈、龈沟、结合上皮和非角化黏膜中形成了高度区域化的免疫结构。若要真正修复口腔屏障,仅仅减少细菌数量可能还不够,更需要把调节信号准确送入特定细胞,纠正异常的炎症回路和修复程序。

这正是“工程化细菌纳米注射器”值得关注的原因。文章重点讨论了以 Photorhabdus virulence cassette(PVC)为代表的细菌来源收缩式注射系统。可以把它理解为一种天然存在、经过工程化改造后可重新定向的“分子注射器”:它有望携带蛋白、多肽或其他功能分子,并将其直接递送到目标细胞内部。与传统材料依赖细胞被动吞噬不同,这类系统具有主动胞质递送的潜力,因此特别适合用于调节细胞内炎症通路、屏障修复信号或免疫细胞状态。

当然,我们并不认为 PVC 纳米注射器已经可以直接作为成熟的口腔治疗产品。相反,本文的重点是提出一套面向口腔屏障的转化设计原则。口腔环境非常特殊:唾液会快速清除颗粒,生物膜和蛋白酶可能影响递送系统稳定性,反复给药还可能诱导黏膜免疫反应。因此,第一代口腔适配方案更现实的形式,可能是纯化、非复制型 PVC 颗粒,而不是活菌持续产生递送系统。它们可以进一步被制备成黏附凝胶、薄膜、贴片或牙周袋 depot 制剂,以提高局部滞留,同时减少全身暴露和不必要的免疫刺激。

在功能药效分子方面,我们提出了几类可供探索的方向。例如,可设计短效 NF-κB 调节模块,用于暂时限制髓系细胞中过度放大的炎症反应;也可开发干预 NLRP3-ASC 炎症小体组装的模块,以减少 IL-1β 相关组织损伤;还可以将上皮修复类多肽递送至牙龈或结合上皮细胞,增强屏障完整性。这里的关键不是长期压制免疫,而是在合适的时间和空间短暂打断病理性炎症循环,让组织自身重新恢复修复能力、菌群约束能力和免疫稳态。

因此,我们更愿意把这一策略称为“免疫校准”,而不是单纯的“免疫抑制”。理想的口腔治疗不应让局部免疫系统失去防御能力,也不应长期屏蔽炎症信号,而是帮助其恢复正确的反应阈值:既能抵御微生物入侵,又能避免过度炎症破坏组织。未来的概念验证可从牙周炎模型开始,先检测 PVC 颗粒在口腔局部的滞留、组织穿透、细胞选择性递送和重复给药后的免疫原性,再进一步测试其是否能够改善上皮完整性、降低破坏性髓系炎症,并恢复空间免疫结构。

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图一 从“疾病口腔屏障”到“工程化纳米注射器递送”,再到“恢复组织稳态”的整体概念路径

总体而言,这篇文章提出了一个值得验证的方向:利用工程化细菌纳米注射器,在口腔这一高度可及、但免疫结构复杂的屏障组织中,实现更加精准的细胞内递送和区域免疫重塑。若这一设想能够逐步被实验验证,口腔疾病治疗或许将从传统的“局部抗菌时代”,迈向更精细的“屏障免疫调控时代”。

  中山大学药学院万国辉教授为本文通讯作者,中山大学药学院Arabella Wan为本文第一作者

文章信息

Wan AH, Liang H, Yan S, et al. Engineering bacterial nanosyringes for regional immune recalibration at the oral barrier. Oral Science and Homeostatic Medicine, 2026, https://doi.org/10.26599/OSHM.2026.9610055

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2026

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Oral Science and Homeostatic Medicine(口腔科学与稳态医学)旨在阐明口腔科学和稳态医学的最新进展、创新、策略和技术。该杂志致力于研究口腔状况与稳态医学各个领域之间的广泛相互作用,包括代谢稳定性、肿瘤动力学、免疫反应、骨骼健康以及抗衰老和再生策略。该杂志的范围侧重于:(1)口腔科学和(2)稳态医学。

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