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【科学研究】上海交通大学口腔医学院在高水平期刊发表多项最新研究成果(三)

时间:2025-06-24

上海交通大学口腔医学院深入贯彻落实“健康中国”战略部署,紧密对接上海建设具有全球影响力的科技创新中心目标任务,坚持“四个面向”战略方向,立足国家口腔医学中心和国家口腔疾病临床医学研究中心建设,以临床难题和行业需求为导向、以重点课题为依托,稳步推进 “协同式的科研”,整合优势资源开展前沿性、突破性技术研究,持续提升口腔医学技术创新能力,为攻克口腔医学领域关键技术、推动口腔医学高质量发展和守护人民群众口腔健康贡献智慧与力量,奋力书写全球口腔医学发展的“中国答案”。

Maurizio S. Tonetti 团队发表开发牙周病人工智能诊断平台PerioAI的研究

口腔颅面及感官综合健康研究院Maurizio S. Tonetti教授团队联合上海科技大学生物医学工程学院沈定刚教授在Cell Reports Medicine发表题为“PerioAI: A digital system for periodontal disease diagnosis from an intra-oral scan and cone-beam CT image”的研究论文,提出了一种人工智能驱动的自动牙周诊断系统,旨在改善临床牙周探诊的不足。

本研究提出融合口内扫描(IOS)及锥形束CT(CBCT)的多模态AI诊断系统PerioAI。该系统不仅模拟临床工作流程直接计算龈骨距(GBD),还通过IOS可视化软组织形态、CBCT量化骨丧失程度,实现早期精准诊断并指导牙位级治疗。基于2507例患者多中心数据集(含IOS、CBCT及临床探诊记录)训练验证,PerioAI采用全栈架构:IOS分割模块预测牙冠轮廓,CBCT分割模块提取牙齿与牙槽骨,多模态融合模块对齐冠根结构,数字探诊模块沿牙长轴重建龈骨轮廓。最终依据GBD及预设阈值输出牙位级诊断。相较传统手工探诊,本方法提供无创、可复现的数字化替代方案——用户输入IOS与CBCT后,系统自动输出GBD测量值及软硬组织信息。

为系统验证效能,本研究设计了全栈数据处理与数字探诊分析评估体系。实验显示:内部测试集分割性能优异(IOS牙冠分割平均Dice相似系数(DSC)=96.8%,CBCT牙齿分割95.9%,牙槽骨分割97.2%);数字探诊测量误差仅0.040mm,且结果与临床探诊高度一致,有力支持早期诊断与治疗决策优化。

口腔种植赖红昌团队发表制备钾掺杂的二氧化锰纳米颗粒调控中性粒细胞加速伤口愈合的研究

口腔种植赖红昌教授、史俊宇医师团队联合口腔材料刘昕副教授在 ACS Nano发表题为“Potassium-Doped MnO2 Nanoparticles Reprogram Neutrophil Calcium Signaling to Accelerate Healing of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus-Infected Diabetic Wounds”的研究论文。该研究提出了一种非抗生素的方法,利用钾掺杂的二氧化锰纳米颗粒(K-MnO2 NPs)减轻炎症,对抗金黄色葡萄球菌(MRSA)感染,并促进糖尿病伤口愈合。

本研究引入纳米级二氧化锰(MnO₂)半导体材料,其不仅具备可靠的抗菌性能,且显著优于氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)、四氧化三铁(Fe₃O₄)及氧化铝(Al₂O₃)等其他金属氧化物。进一步通过掺杂钾离子(K⁺)提升MnO₂纳米颗粒(NPs)的电子迁移率。具体而言,K-MnO₂ NPs释放的胞外电子通过改变受损中性粒细胞膜电位,激活下游Ca⟡⁺信号通路,从而唤醒处于休眠状态的中性粒细胞。同时,K⁺的引入增强了NPs对MRSA的抗菌活性,为中性粒细胞创造了更洁净的微环境,这对维持钙稳态至关重要。

总体而言,本研究提出一种非抗生素策略——K-MnO₂ NPs,可同时实现炎症缓解、MRSA感染控制和加速糖尿病创面愈合。通过电子转移调控Ca⟡⁺信号传导,本文致力于及时快速挽救程受损中性粒细胞的功能障碍,使其在糖尿病创面愈合过程中发挥“利大于弊”的作用。

口腔综合朱亚琴团队发表外显子拼接复合体通过“护盾效应”影响m6A甲基化分布特征从而调节骨吸收机制的研究

口腔综合朱亚琴教授、王威医师团队联合口腔病理李江教授、孙宝医师在Clinical and Translational Medicine发表题为“Exon junction complexes regulate osteoclast-induced bone resorption by influencing the NFATc1 m6A distribution through the ‘shield effect’ ”的研究论文。本研究通过多种方法发现外显子拼接复合体(EJCs)作为“护盾”来调节NFATc1基因的m6A区域选择性,提高NFATc1基因的m6A甲基化水平并降解其mRNA,从而抑制破骨细胞分化并保持骨量。

本研究发现EJCs可以作为m6A“护盾”决定NFATc1基因的m6A区域选择性,从而影响基因的表达水平。研究结果表明:在破骨细胞分化过程中EJCs选择性的保护了NFATc1基因的m6A甲基化位点。当甲基化位点位于短外显子片段内(50nt-200nt)EJCs通过“护盾效应”避免其出现超甲基化从而被降解;当甲基化位点位于3’UTR区域或长外显子片段内(大于300nt)“护盾效应”消失。

本研究有助于揭示m6A甲基化特异性分布的机制,为骨质疏松症的基因治疗提供精确的分子靶点和理论依据。

口腔颅颌面林开利团队发表开发了一种基于茶多酚(TP)纳米粒子的智能酸响应型水凝胶的研究

口腔颅颌面林开利教授团队联合四川大学高分子科学与工程学院、华东师范大学、同济大学附属第十人民医院等多家单位在Bioactive Materials发表题为“A natural polyphenolic nanoparticle-knotted hydrogel scavenger for osteoarthritis therapy”的研究论文。该研究开发了一种基于茶多酚(TP)纳米粒子的智能酸响应型水凝胶,为骨关节炎(OA)治疗提供了高效、低成本的新方案。

该研究首次提出利用茶多酚(TP)纳米粒子作为载体,负载NO清除剂carboxy-PTIO,形成TP/PTIO纳米粒子。这种纳米粒子不仅延长了TP单体的半衰期,提高了药物载荷效率,还能在酸性环境中智能响应释放药物。研究团队进一步将TP/PTIO纳米粒子与4臂聚乙二醇-硫醇(4-arm-PEG-SH)交联,构建了可注射的水凝胶系统。该系统在体外实验中表现出协同清除ROS和NO的能力,通过抑制ROS/NF-κB和iNOS/NO/Caspase-3信号通路,有效下调促炎细胞因子的释放,减轻炎症反应。

在体内实验中,该水凝胶系统通过局部注射到小鼠膝关节,保护了软骨细胞免受ROS和NO的损伤,显著减轻了软骨炎症和损伤,改善了骨关节炎症状。其治疗效果显著优于传统治疗方法,且具有良好的生物相容性和组织再生能力。