吸烟如何“吃掉”你的牙床？高清细胞地图揭示牙龈防御崩溃全过程

全球有超过 11 亿烟民，而他们面临的一个共同噩梦往往不是肺部问题，而是口腔危机——牙周炎。你可能早就听牙医唠叨过：“吸烟的人，牙齿掉得快，种牙成功率还低。”这早已是不仅是常识，更是无数吸烟者切肤之痛的现实。

但你是否想过，香烟的烟雾究竟是如何穿透看似坚固的牙龈，一步步瓦解支持牙齿的骨骼和组织的？过去，科学家们只能通过显微镜看到“发炎了”、“骨头少了”这些宏观现象，对于微观战场上每一个细胞到底在干什么，往往只能推测。为什么吸烟者的牙龈那么脆弱？为什么治疗效果总是不好？

最近，一项发表在《国际口腔科学杂志》（International Journal of Oral Science）上的重磅研究，利用最前沿的 Visium HD 单细胞空间转录组技术，为我们绘制了一张前所未有的“牙龈高清地图”。这就好比从模糊的卫星云图，升级到了能看清每家每户门牌号的高清街景，让我们第一次清晰地看到了吸烟是如何在细胞层面引发一场“牙龈大崩溃”的。

1. 牙龈里的“高清监控”：看清每一个细胞的叛变

传统的检测手段往往把组织磨碎了测，就像把一杯果汁打匀了，你知道里面有苹果和香蕉，但不知道它们原本在哪儿。而这项研究使用的 Visium HD 技术，不仅能识别出牙龈里有哪些细胞，还能精准定位它们在哪儿、挨着谁、正在“跟谁说悄悄话”。

如图[1]所示，研究人员对比了健康人、普通牙周炎患者和吸烟相关牙周炎患者的牙龈组织。从这张色彩斑斓的“细胞地图”中，我们可以清晰地分辨出上皮细胞（皮肤表层）、成纤维细胞（组织的建筑工）、内皮细胞（血管壁）以及各种免疫细胞的分布。正是有了这张“作战地图”，研究人员发现，吸烟者的牙龈内部发生了一场悄无声息的“政变”。

2. 第一道防线崩溃：上皮细胞的“自我牺牲”

牙龈的最外层是上皮组织，它是保护深层组织的城墙。在健康状态下，这道墙坚不可摧。然而，研究发现，在吸烟者的牙龈中，这道城墙变得千疮百孔。

数据表明，吸烟不仅直接损伤了上皮细胞，还改变了它们的基因表达。吸烟者的上皮细胞就像被“吓坏了”一样，疯狂开启氧化应激模式，试图对抗烟雾中的毒素，结果却适得其反。

从图[2]中我们可以看到，与普通牙周炎患者（P组）相比，吸烟相关牙周炎患者（SP组）的上皮细胞中，一些关键的结构蛋白（如 KRT1, DSG1）表达发生了显著改变。这些蛋白原本是维持细胞间连接的“水泥”，现在水泥质量变差了，细胞间的连接变得松散，导致牙龈的防御屏障功能大打折扣。这就好比城墙的砖块之间没了灰浆，细菌和毒素可以长驱直入，直捣黄龙。

3. 建筑工的“早衰”与“捣乱”：成纤维细胞的异常

突破了上皮防线后，烟雾毒素面对的是成纤维细胞。这些细胞原本是牙龈组织的“建筑工人”，负责修补损伤、维持组织弹性。但在吸烟的刺激下，这些勤恳的工人们“变质”了。

研究发现，吸烟者的成纤维细胞表现出了明显的衰老迹象，并且开始胡乱指挥。它们释放出错误的信号，不仅不再专心修补组织，反而开始招募炎症细胞，甚至通过某种信号通路（如 EPGN-EGFR）去“骚扰”上皮细胞，导致上皮细胞异常增生。这种混乱的指挥体系，让原本有序的修复过程变成了破坏过程。

4. 血管与免疫细胞的“狼狈为奸”：炎症风暴的中心

普通人常以为血管只是输送血液的管道，但在吸烟者的牙龈里，血管内皮细胞（血管内壁的细胞）却成了炎症的“帮凶”。

研究人员在“高清地图”上发现了一个惊人的现象：巨噬细胞（一种免疫细胞）总是喜欢扎堆在血管周围。如图[3]所示，特别是在吸烟相关牙周炎的组织中，空间分析显示巨噬细胞与血管内皮细胞的距离显著缩短，仿佛在进行一场亲密的“私密对话”。

这场对话的内容是什么呢？答案是 CXCL12。

简单来说，吸烟损伤了血管内皮细胞，导致它们异常高表达一种叫做 CXCL12 的信号分子。这个分子就像一个强力的磁铁，吸引并“洗脑”了巨噬细胞。被“洗脑”后的巨噬细胞不再是保护身体的卫士，而是变成了破坏狂（M1型促炎表型），它们疯狂释放炎症因子，不仅加重了牙龈的红肿出血，更直接导致了支撑牙齿的骨头（牙槽骨）被吸收破坏。

5. 逆转危机：切断“邪恶通讯”能救牙吗？

既然找到了罪魁祸首——血管内皮细胞发出的 CXCL12 信号，那么切断这条通讯线路，能不能挽救摇摇欲坠的牙齿呢？

研究团队进行了一项令人振奋的实验。他们利用一种特殊的病毒载体（AAV），精准地“关闭”了小鼠牙龈血管内皮细胞中制造 CXCL12 的开关。

结果非常惊人！如图[4]所示，当切断了血管与巨噬细胞之间的这个“邪恶通讯”后：

• 巨噬细胞“改邪归正”，从破坏型转变成了修复型（M2抗炎表型）。
• 牙龈组织的炎症水平显著下降。
• 最重要的是，牙槽骨的流失得到了明显的遏制。

这一发现不仅证实了科学家们的猜想，更直接指出了一条全新的治疗思路：治疗吸烟者的牙周炎，除了洗牙、刮治，未来或许还可以使用针对特定分子的药物，精准阻断细胞间的错误信号，从根源上保护牙齿。

论文信息

• 标题：Single-cell spatial atlas of smoking-induced changes in human gingival tissues.
• 论文链接：https://doi.org/10.1038/s41368-025-00385-5
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• 发表时间：2025-8-1
• 期刊/会议：International journal of oral science
• 作者：Yong Zhang, Zongshan Shen, Jiayu Yang, ..., Chuanjiang Zhao

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