切换至 "中华医学电子期刊资源库"
高级检索
中华口腔医学研究杂志(电子版)

中华口腔医学研究杂志(电子版) ›› 2026, Vol. 20 ›› Issue (04) : 327 -336. doi: 10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2026.04.010

所属专题： 文献；

论著

肉毒碱棕榈酰转移酶1A对牙龈卟啉单胞菌脂多糖刺激的泡沫细胞增殖和凋亡的影响
高莹1, 周芷晴2, 张伯阳3, 齐诗妤2, 耿涛4, 王慧2, 彭诚1, 梁雪2,†()   
  1. 1天津医科大学第二医院口腔科，天津　300211
    2天津市心血管病离子与分子机能重点实验室，天津医科大学第二医院心脏科，天津心脏病学研究所，天津　300211
    3天津医科大学第二医院急诊医学科，天津　300211
    4沧州市中心医院心内科，沧州　061000
  • 收稿日期:2025-12-30 出版日期:2026-08-01
  • 通信作者: 梁雪

The impact of CPT1A on proliferation and apoptosis of foam cells stimulated by Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide

Ying Gao1, Zhiqing Zhou2, Boyang Zhang3, Shiyu Qi2, Tao Geng4, Hui Wang2, Cheng Peng1, Xue Liang2,†()   

  1. 1Department of Stomatology, The Second Hospital of Tianjin Medical University, Tianjin 300211, China
    2Tianjin Key Laboratory of Ionic-Molecular Function of Cardiovascular Disease, Department of Cardiology, Tianjin Institute of Cardiology, the Second Hospital of Tianjin Medical University, Tianjin 300211, China
    3Department of Emergency Medicine, The Second Hospital of Tianjin Medical University, Tianjin 300211, China
    4Department of Cardiology, Cangzhou Central Hospital, Cangzhou 061000, China
  • Received:2025-12-30 Published:2026-08-01
  • Corresponding author: Xue Liang
  • Supported by:
    Research Foundation of Tianjin Municipal Education Commission Grants(2025ZD029); Health Research Project of Tianjin(TJWJ2023MS007); Tianjin Natural Science Foundation(24JCQNJC01240); Key Medical Discipline Construction Project of Tianjin(TJYXZDXK-3-006B); Natural Science Foundation of Hebei(H2025110034)
全文 ( ) 下载PDF ( ) 导出引用
引用本文：

高莹, 周芷晴, 张伯阳, 齐诗妤, 耿涛, 王慧, 彭诚, 梁雪. 肉毒碱棕榈酰转移酶1A对牙龈卟啉单胞菌脂多糖刺激的泡沫细胞增殖和凋亡的影响[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2026, 20(04): 327-336.

Ying Gao, Zhiqing Zhou, Boyang Zhang, Shiyu Qi, Tao Geng, Hui Wang, Cheng Peng, Xue Liang. The impact of CPT1A on proliferation and apoptosis of foam cells stimulated by Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide[J/OL]. Chinese Journal of Stomatological Research(Electronic Edition), 2026, 20(04): 327-336.

目的

探讨牙龈卟啉单胞菌脂多糖（P. gingivalis-LPS）如何通过调控肉毒碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）影响泡沫细胞代谢重编程与凋亡的分子机制，研究牙周病原体感染与动脉粥样硬化进展的潜在关联。

方法

通过转录组测序技术分析P. gingivalis-LPS刺激泡沫细胞后的全基因组表达谱，筛选差异表达基因（DEG），并利用生物信息学方法进行功能富集分析；进一步通过基因过表达和凋亡实验验证CPT1A在脂质代谢与细胞凋亡中的核心调控作用。

结果

转录组分析在|log2FC|>1且FDR<0.05的阈值下共鉴定427个DEG（上调318个、下调109个），基于该DEG集的基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析显示，这些基因主要富集于脂质及固醇代谢相关生物学过程，以及PPAR信号通路、脂肪酸代谢和类固醇生物合成等通路。基因集富集分析（GSEA）结果显示，胆固醇/固醇生物合成相关通路负向富集，脂肪酸转运及适应性脂质代谢相关过程正向富集，p53信号通路等凋亡相关通路正向富集。其中，CPT1A表达显著升高并被确认为关键调控因子，功能研究表明CPT1A过表达增强细胞活力并抑制凋亡（P<0.05）。

结论

CPT1A可能通过协调脂代谢重编程与凋亡抵抗机制，介导牙周病原体感染对动脉粥样硬化泡沫细胞病理进程的促进作用。

关键词: 肉毒碱棕榈酰转移酶1A, 牙龈卟啉单胞菌, 泡沫细胞, 细胞凋亡, 细胞增殖, 动脉粥样硬化
Objective

To systematically elucidate the molecular mechanism by which Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide (P. gingivalis-LPS) modulates carnitine palmitoyltransferase 1A (CPT1A) to influence metabolic reprogramming and apoptosis in foam cells, and to explore the potential link between periodontal pathogen infection and the progression of atherosclerosis.

Methods

Transcriptome sequencing was employed to analyze the whole-genome expression profiles of foam cells stimulated by P. gingivalis-LPS. Differentially expressed genes (DEGs) were screened, and functional enrichment analysis was conducted using bioinformatics methods. Further validation of the core regulatory role of CPT1A in lipid metabolism and apoptosis was performed through gene overexpression and apoptosis assays.

Results

Transcriptomic analysis identified 427 DEGs (318 upregulated and 109 downregulated) under the thresholds of |log2FC|>1 and FDR<0.05. GO and KEGG enrichment analyses based on these DEGs indicated significant enrichment in lipid- and sterol-related biological processes, as well as the PPAR signaling pathway, fatty acid metabolism, and steroid biosynthesis. GSEA results showed that cholesterol/sterol biosynthesis-related pathways were negatively enriched, whereas fatty acid transport and adaptive lipid metabolic processes were positively enriched. In addition, apoptosis-related pathways, including the p53 pathway, were also positively enriched. Among these, CPT1A expression was markedly elevated and confirmed as a key regulator. Functional studies demonstrated that CPT1A overexpression enhanced cell viability and suppressed apoptosis (P<0.05) .

Conclusions

CPT1A may mediate the promotion of atherosclerotic foam cell pathogenesis by periodontal pathogen infection via coordinating lipid metabolic reprogramming and apoptosis resistance.

Key words: Carnitine palmitoyltransferase 1A (CPT1A), Porphyromonas gingivalis, Foam cells, Apoptosis, Cell proliferation, Atherosclerosis
表1 肉毒碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）的siRNA及对照序列
siRNA 引物序列
si-NC 正向：UUCUCCGAACGUGUCACGUTT
  反向：ACGUGACACGUUCGGAGAATT
si-CPT1A 正向：CAUGGUAGAUGUUUCGACATT
  反向：UGUCGAAACAUCUACCAUGTT
表2 实时荧光定量反转录聚合酶链反应的引物序列
基因 引物序列
GAPDH 正向：TGTGTCCGTCGTGGATCTGA
  反向：TTGCTGTTGAAGTCGCA-GGAG
CPT1A 正向：GTAAAGGAGACAAGAACCC-CAAC
  反向：TGCTTAGGGATGTCTCTATGACC
表3 蛋白免疫印迹实验的一抗和二抗
抗体名称 稀释比例 稀释液
一抗    
Rabbit anti-CPT1A（ab128568） 1∶1 000 TBST
Rabbit anti-Bax（ab32503） 1∶1 000 TBST
Rabbit anti-Caspase 3（9662S） 1∶1 000 TBST
Rabbit anti-Bcl-2（15071S） 1∶1 000 TBST
Mouse anti-β-actin（ab8226） 1∶5 000 TBST
二抗    
Goat anti-rabbit IgG-HRP（ab7090） 1∶5 000 TBST
Goat anti-mouse IgG-HRP（ab97040） 1∶5 000 TBST
图1 牙龈卟啉单胞菌脂多糖（P. gingivalis-LPS）刺激泡沫细胞的转录组测序分析　A ~ B：热图和火山图分别代表了Con组与Tre组之间的基因表达差异，红色表示上调基因，蓝色表示下调基因，灰色表示差异不显著基因；C：MA图，横坐标为基因在两组样本中的平均表达量（Average log2CPM），纵坐标为基因表达的倍数变化（log2FC）；D：差异基因散点图，横坐标为Con组基因的平均表达量，纵坐标为Tre组基因的平均表达量；E：差异表达基因数目柱状统计图，以|log2FC|>1且FDR<0.05为筛选标准，黑色柱代表下调基因数目，灰色柱代表上调基因数目。
图2 牙龈卟啉单胞菌脂多糖（P. gingivalis-LPS）刺激泡沫细胞差异表达基因（DEG）的基因本体（GO）、京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集及基因集富集分析（GSEA）A：DEG的GO功能富集分析；B：DEG的KEGG通路富集分析；C：脂质代谢相关通路GSEA分析；D：细胞凋亡相关通路GSEA分析。A ~ B图中散点的大小代表该条目中富集的差异基因数目，横坐标为Rich factor，颜色表示-log10（adj. P）；C ~ D图中散点大小代表基因集大小，横坐标为标准化富集分数（NES），颜色表示-log10FDR。
表4 对差异表达基因（DEG）肉毒碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）的筛选（n = 3）
样本 CPT1A log2FC logCPM P值 假发现率
Con1 2.35        
Con2 2.68        
Con3 2.35 1.89 5.49 1.49E-16 2.08E-13
Tre1 8.99        
Tre2 9.56        
Tre3 9.56        
表5 肉毒碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）的基因本体（GO）分析
GO编号 条目 类别 假发现率
0006641 甘油三酯代谢过程 生物过程 0.008 896 0
0006631 脂肪酸代谢过程 生物过程 0.024 451 2
0006629 脂质代谢过程 生物过程 0.024 451 2
表6 肉毒碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）的京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析
KEGG编号 条目 假发现率
mmu03320 PPAR信号通路 0.002 248 9
mmu01212 脂肪酸代谢 0.004 380 8
图3 肉毒碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）在牙龈卟啉单胞菌脂多糖（P. gingivalis-LPS）刺激下的表达变化及其对泡沫细胞活力的影响　A ~ B：P. gingivalis-LPS诱导下CPT1A的转录及蛋白水平变化；C：定量反转录聚合酶链反应（qRT-PCR）验证CPT1A沉默及过表达载体的转染效率；D：细胞计数（CCK-8）法检测沉默或过表达CPT1A后泡沫细胞的活力。Con组：对照组；Tre组：P. gingivalis-LPS刺激的泡沫细胞组；si-NC组：阴性对照组；si-CPT1A组：敲低组；pc-DNA3.1+组：空载质粒组；pc-CPT1A组：过表达组。aP = 0.002 2，bP = 0.004 4，cP = 0.000 3，dP = 0.004 2，eP<0.001。
图4 肉毒碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）对泡沫细胞凋亡的影响　A：流式细胞术检测泡沫细胞凋亡的代表性散点图；B：泡沫细胞凋亡率的量化分析：C：蛋白免疫印迹（Western blot）验证转染CPT1A的siRNA后泡沫细胞中凋亡因子的表达情况；D：Western blot验证转染CPT1A的过表达质粒后泡沫细胞中凋亡因子的表达情况。si-NC组：阴性对照组；si-CPT1A组：敲低组；pc-DNA3.1+组：空载质粒组；pc-CPT1A组：过表达组。aP<0.001，bP = 0.000 1，cP = 0.008 4，dP = 0.009 1，eP = 0.019 1，fP = 0.018 0，gP = 0.014 8。
[1]
Bergström G，Persson M，Adiels M，et al. Prevalence of subclinical coronary artery atherosclerosis in the general population[J]. Circulation，2021，144（12）：916-929. DOI：10.1161/CIRCULATIONAHA.121.055340.
[2]
Su C，Lu Y，Wang Z，et al. Atherosclerosis：The involvement of immunity，cytokines and cells in pathogenesis，and potential novel therapeutics[J]. Aging Dis，2023，14（4）：1214-1242. DOI：10.14336/AD.2022.1208.
[3]
Doran A C. Inflammation resolution：Implications for atherosclerosis[J]. Circn Res，2022，130（1）：130-148. DOI：10.1161/CIRCRESAHA.121.319822.
[4]
Medina-Leyte D J，Zepeda-García O，Domínguez-Pérez M，et al. Endothelial dysfunction，inflammation and coronary artery disease：Potential biomarkers and promising therapeutical approaches[J]. Int J Mol Sci，2021，22（8）：3850. DOI：10.3390/ijms22083850.
[5]
Malekmohammad K，Bezsonov E E，Rafieian-Kopaei M. Role of lipid accumulation and inflammation in atherosclerosis：Focus on molecular and cellular mechanisms[J]. Front Cardiovasc Med，2021（8）：707529. DOI：10.3389/fcvm.2021.707529.
[6]
Mezentsev A，Bezsonov E，Kashirskikh D，et al. Proatherogenic sialidases and desialylated lipoproteins：35 years of research and current state from bench to bedside[J]. Biomedicines，2021，9（6）：600. DOI：10.3390/biomedicines9060600.
[7]
Maguire E M，Pearce S W A，Xiao Q. Foam cell formation：A new target for fighting atherosclerosis and cardiovascular disease[J]. Vascul Pharmacol，2019（112）：54-71. DOI：10.1016/j.vph.2018.08.002.
[8]
Poznyak A V，Nikiforov N G，Markin A M，et al. Overview of OxLDL and its impact on cardiovascular health：Focus on atherosclerosis[J]. Front Pharmacol，2020（11）：613780. DOI：10.3389/fphar.2020.613780.
[9]
Jebari-Benslaiman S，Galicia-García U，Larrea-Sebal A，et al. Pathophysiology of atherosclerosis[J]. Int J Mol Sci，2022，23（6）：3346. DOI：10.3390/ijms23063346.
[10]
Checkouri E，Blanchard V，Meilhac O. Macrophages in atherosclerosis，first or second row players?[J]. Biomedicines，2021，9（9）：1214. DOI：10.3390/biomedicines9091214.
[11]
Wilson H M. The intracellular signaling pathways governing macrophage activation and function in human atherosclerosis[J]. Biochem Soc Trans，2022，50（6）：1673-1682. DOI：10.1042/BST20220441.
[12]
Chistiakov D A，Melnichenko A A，Myasoedova V A，et al. Mechanisms of foam cell formation in atherosclerosis[J]. J Mol Med（Berl），2017，95（11）：1153-1165. DOI：10.1007/s00109-017-1575-8.
[13]
Afzoon S，Amiri M A，Mohebbi M，et al. A systematic review of the impact of Porphyromonas gingivalis on foam cell formation：Implications for the role of periodontitis in atherosclerosis[J]. BMC Oral Health，2023，23（1）：481. DOI：10.1186/s12903-023-03183-9.
[14]
Zhang J，Xie M，Huang X，et al. The effects of Porphyromonas gingivalis on atherosclerosis-related cells[J]. Front Immunol，2021（12）：766560. DOI：10.3389/fimmu.2021.766560.
[15]
Lei L，Li H，Yan F，et al. Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide alters atherosclerotic-related gene expression in oxidized low-density-lipoprotein-induced macrophages and foam cells[J]. J Periodontal Res，2011，46（4）：427-437. DOI：10.1111/j.1600-0765.2011.01356.x.
[16]
Yang Y，He X，Xia S，et al. Porphyromonas gingivalis facilitated the foam cell formation via lysosomal integral membrane protein 2 （LIMP2）[J]. J Periodontal Res，2021，56（2）：265-274. DOI：10.1111/jre.12812.
[17]
Gupta N，Goswami R，Alharbi M O，et al. TRPV4 is a regulator in P. gingivalis lipopolysaccharide-induced exacerbation of macrophage foam cell formation[J]. Physiol Rep，2019，7（7）：e14069. DOI：10.14814/phy2.14069.
[18]
Nomura M，Liu J，Yu Z X，et al. Macrophage fatty acid oxidation inhibits atherosclerosis progression[J]. J Mol Cell Cardiol，2019（127）：270-276. DOI：10.1016/j.yjmcc.2019.01.003.
[19]
Chen W，Wu X，Hu J，et al. The translational potential of miR-26 in atherosclerosis and development of agents for its target genes ACC1/2，COL1A1，CPT1A，FBP1，DGAT2，and SMAD7[J]. Cardiovasc Diabetol，2024，23（1）：21. DOI：10.1186/s12933-024-02119-z.
[20]
Shen Y，Lin L，Yu W，et al. Expression of carnitine palmitoyltransferase Ⅰ isotypes in gingival tissues of human periodontitis[J]. Int Dent J，2025，75（4）：100837. DOI：10.1016/j.identj.2025.100837.
[21]
Ruan Q，Guan P，Qi W，et al. Porphyromonas gingivalis regulates atherosclerosis through an immune pathway[J]. Front Immunol，2023（14）：1103592. DOI：10.3389/fimmu.2023.1103592.
[22]
Xie M，Tang Q，Nie J，et al. BMAL1-downregulation aggravates porphyromonas gingivalis-induced atherosclerosis by encouraging oxidative stress[J]. Circ Res，2020，126（6）：e15-e29. DOI：10.1161/CIRCRESAHA.119.315502.
[23]
Park S，Kim I，Han S J，et al. Oral Porphyromonas gingivalis infection affects intestinal microbiota and promotes atherosclerosis[J]. J Clin Periodontol，2023，50（11）：1553-1567. DOI：10.1111/jcpe.13864.
[24]
Rho J H，Kim H J，Joo J Y，et al. Periodontal pathogens promote foam cell formation by blocking lipid efflux[J]. J Dent Res，2021，100（12）：1367-1377. DOI：10.1177/00220345211008811.
[25]
Palm C L，Nijholt K T，Bakker B M，et al. Short-chain fatty acids in the metabolism of heart failure：Rethinking the fat stigma[J]. Front Cardiovasc Med，2022（9）：915102. DOI：10.3389/fcvm.2022.915102.
[26]
Shu H，Hang W，Peng Y，et al. Trimetazidine attenuates heart failure by improving myocardial metabolism via AMPK[J]. Front Pharmacol，2021（12）：707399. DOI：10.3389/fphar.2021.707399.
[27]
Shu H，Peng Y，Hang W，et al. Trimetazidine in heart failure[J]. Fron Pharmacol，2020（11）：569132. DOI：10.3389/fphar.2020.569132.
[28]
Hu A，Wang H，Xu Q，et al. A novel CPT1A covalent inhibitor modulates fatty acid oxidation and CPT1A-VDAC1 axis with therapeutic potential for colorectal cancer[J]. Redox Biol，2023（68）：102959. DOI：10.1016/j.redox.2023.102959.
[29]
Gu L，Surolia R，Larson-Casey J L，et al. Targeting Cpt1a-Bcl-2 interaction modulates apoptosis resistance and fibrotic remodeling[J]. Cell Death Differ，2022，29（1）：118-132. DOI：10.1038/s41418-021-00840-w.
[30]
Pourteymour S，Fan J，Majhi R K，et al. PIEZO1 targeting in macrophages boosts phagocytic activity and foam cell apoptosis in atherosclerosis[J]. Cell Mol Life Sci，2024，81（1）：331. DOI：10.1007/s00018-024-05372-3.
[31]
Pan X，Xu H，Ding Z，et al. Guizhitongluo Tablet inhibits atherosclerosis and foam cell formation through regulating Piezo1/NLRP3 mediated macrophage pyroptosis[J]. Phytomedicine，2024（132）：155827. DOI：10.1016j.phymed.2024.155827.
[1] 浦仕枰, 丁昱, 卜锐, 刘小永, 高楚婷, 史明媛, 夏春娟, 唐月月. 颈动脉Plaque-RADS评分对冠状动脉狭窄程度的预测价值[J/OL]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2025, 22(10): 955-961.
[2] 杨雨佳, 华扬, 贾凌云, 脑卒中高危人群筛查脑颈动脉规范化评估数据库课题组. 无颈动脉粥样硬化者颈动脉结构变化特征及相关影响因素分析[J/OL]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2025, 22(09): 816-823.
[3] 潘芮, 李守强, 陈双, 付昕, 王卓, 冷晓萍. 应用RVP技术定量评估H型高血压患者颈动脉斑块特征及其与缺血性脑卒中风险的相关性[J/OL]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2025, 22(09): 824-831.
[4] 伍秋苑, 张敏, 陈芷彦, 程妹, 陈佩贤, 黄慧琦, 杨树青, 叶国麟, 邓裕华, 熊亚明, 金亚彬, 周丹. KIF18A表达影响三阴性乳腺癌细胞恶性生物学行为[J/OL]. 中华乳腺病杂志(电子版), 2026, 20(01): 16-24.
[5] 蒋树云, 马志军, 张旭, 陈棋帅, 耿智华贞. R-spondin 2在乳腺癌中的表达及其对SKBR-3细胞生长转移能力的影响[J/OL]. 中华乳腺病杂志(电子版), 2025, 19(05): 267-274.
[6] 马小杰, 张贵慧, 李润泽, 王秋入, 陈带领, 马清伟, 张磊, 陈长军. 对硒代甲硫氨酸逆转糖皮质激素介导的成骨细胞凋亡和成骨阻抑治疗大鼠激素性股骨头坏死的机制探索[J/OL]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2025, 20(05): 412-420.
[7] 朱兰卉, 方潇, 葛茹茹, 高帅, 戴天增, 蔡镭捷, 周智华. 一种新型离体器官保存液对大鼠肾脏保存效果的实验研究[J/OL]. 中华移植杂志(电子版), 2026, 20(02): 104-112.
[8] 刘辉, 谢周洲, 周晓琪, 张桂豪, 江惠明, 陈南辉. 靶向SOAT1对前列腺癌的作用和机制研究[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2026, 20(01): 95-101.
[9] 王杰艳, 胡博文, 梁辉. 细胞死亡在肾缺血再灌注损伤中的研究进展[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2025, 19(05): 653-657.
[10] 李勃, 叶威良, 张静雯, 上文文. 叶酸-聚乙二醇-阿霉素连接物对肝癌裸鼠皮下移植瘤生长及心脏毒性影响的研究[J/OL]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2026, 16(02): 101-107.
[11] 叶茂, 王晓兰, 黄何, 吕苏奇, 李晨, 李跃伟, 吕定超. 45岁及以上人群中载脂蛋白B与冠状动脉狭窄严重程度的相关性分析[J/OL]. 中华临床医师杂志(电子版), 2026, 20(03): 202-209.
[12] 朱华, 邓一军. 颈内动脉粥样硬化斑块的三维MR血管壁成像特征对急性脑梗死的预测效能研究[J/OL]. 中华介入放射学电子杂志, 2026, 14(01): 89-96.
[13] 侯建宇, 纪东华. 炎症标志物与外周动脉疾病相关性的研究进展[J/OL]. 中华介入放射学电子杂志, 2026, 14(01): 97-102.
[14] 程新婕, 王春梅. 红花对脑缺血-再灌注损伤的保护作用及机制研究进展[J/OL]. 中华诊断学电子杂志, 2026, 14(01): 59-65.
[15] 侯莉明, 王晓明. 老年人群血脂异常的管理策略[J/OL]. 中华老年病研究电子杂志, 2026, 13(01): 1-6.
阅读次数
全文


摘要

版权所有 中华医学会 中华医学电子音像出版社有限责任公司  京ICP备14006079号-1  网络出版服务许可证：(署)网出证(京)字第075号

AI
小
编
AI小编
你好！我是《中华医学电子期刊资源库》AI小编，有什么可以帮您的吗？