环孢素诱导牙龈上皮细胞增生的机制

    作者：刘培红综述 马肃审校    作者单位：哈尔滨医科大学附属口腔医院牙周科 黑龙江 哈尔滨 150001     【摘要】  药物性牙龈增生（DGO）是由于服用免疫抑制剂、钙通道阻滞剂、抗癫痫药物等而引发的牙龈病变。传统意义上将DGO定义为服用某些药物引起的牙龈纤维增生和体积增大。近来发现，牙龈上皮细胞增厚也是引起DGO的重要原因之一。下文就环孢素抑制牙龈上皮程序性细胞死亡和促进牙龈上皮细胞增殖等机制作一综述。

    【关键词】  药物性牙龈增生； 环孢素； 上皮细胞

    Pathogenesis of Ciclosporin-induced gingival epithelial hyperplasia  LIU Pei-hong, MA Su. （Dept. of Periodon－tology, College of Stomatology, Harbin Medical University, Harbin 150001, China）

    [Abstract]  Drug-induced gingival overgrowth（DGO） is one of the gingival diseases because of suming immunedepressant, calcium channel blocker and anti-epileptic drug. DGO was defined to gingival fibroplasia and enlarge－ment in tradition. It was discovered that the gingival epithelial thickening was one of the important reasons of causing DGO recently. So the review on pathogenesis of Ciclosporin-inhibited gingival epithelial apoptosis and Ciclosporin-accelerated gingival epithelial proliferation was made.

    [Key words]  drug-induced gingival overgrowth； Ciclosporin； epithelium

    环孢素（Ciclosporin，CsP）是从真菌中提取出来的一种强效免疫抑制剂，在有效对抗移植术后的排异反应和治疗患者自身免疫性疾病的同时，可以引起牙龈结缔组织内的胶原堆积、牙龈上皮细胞增厚和血管化作用增强[1]，但是CsP诱导性牙龈增生（Ciclosporin-induced gingival overgrowth，CsP-GO）的发病机制尚不十分清楚。多数学者认为，牙龈上皮细胞增厚是CsP抑制牙龈上皮程序性细胞死亡和（或）促进牙龈上皮细胞增殖的结果，少数学者认为此乃炎症所导致。下文就有关CsP对牙龈上皮细胞组织影响的研究现状作一综述。

    1  CsP抑制牙龈上皮程序性细胞死亡

    1.1  CsP对程序性细胞死亡调控因子的作用

    CsP是否会影响牙龈上皮程序性细胞死亡，尚存在着争议。Niimi等[2]发现菌斑可作为CsP的贮藏器，使局部药物质量浓度保持较高水平，从而延长人牙龈上皮细胞的生长周期，导致牙龈上皮细胞增厚。Bulut等[3-4]发现，CsP使人牙龈上皮程序性细胞死亡率降低，血清CsP的质量浓度与程序性细胞死亡抑制蛋白B细胞淋巴瘤/白血病-2（B-cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）表达水平呈显著正相关。他们认为，牙龈上皮细胞增厚可能与上皮程序性细胞死亡受到抑制和CsP高血清质量浓度时Bcl-2蛋白过表达有关。半胱氨酸天冬酰胺特异蛋白酶（cysteine asparagine specific pro-tease，Caspase）-3下降导致的牙龈上皮程序性细胞死亡率降低可能是CsP引起人牙龈上皮细胞增厚的另一个重要原因[5]。为了研究CsP对牙龈上皮程序性细胞死亡的影响，有学者还对抑癌蛋白P53在牙龈上皮细胞和龈沟液内的表达情况进行了观察。尽管Buduneli等[4，6]认为P53可促进牙龈上皮程序性细胞死亡，但服用CsP的肾移植患者的牙龈和龈沟液中均未检测到P53蛋白，此现象可能与P53蛋白半衰期短有关。

    Birraux等[7-8]发现，CsP对牙龈上皮细胞的组成以及Bcl-2蛋白和Caspase-3蛋白的表达无明显影响，CsP抑制牙龈上皮细胞分裂，但与上皮程序性细胞死亡无关，因此CsP-GO可能与长效压力信号有关。

    1.2  CsP对程序性细胞死亡影响因子的作用

    白细胞介素（interleukin，IL）是一类具有免疫活性的细胞因子，同时还具有调节程序性细胞死亡的作用。研究发现，IL-15可诱导造血干细胞和免疫活性细胞增殖分化，从而发挥调节免疫、刺激细胞因子分泌和抑制程序性细胞死亡等效应。由于CsP使人龈沟液中IL-15增加，故推测IL-15通过抗程序性细胞死亡作用来抑制牙龈上皮程序性细胞死亡，进而引起牙龈上皮细胞增厚[6]。IL-6为多功能细胞因子，可通过抑制程序性细胞死亡、维持细胞生存和促进细胞增殖等表现出促生长特性。在大鼠皮下注射CsP后，唾液中IL-6的浓度增加[9]。但Atilla等[10-11]却认为，人龈沟液中IL-6浓度的增加缘于牙龈炎症而非CsP所致。

    一氧化氮（nitric oxide，NO）是一种重要的气体信使分子，不同的体积分数可直接影响其生物学效应。适度体积分数的NO调节与细胞增殖相关基因的表达，促进细胞生长；极高体积分数的NO则发挥细胞毒和诱导程序性细胞死亡等作用抑制细胞生长。一氧化氮合酶是催化左旋精氨酸与分子氧生成NO的关键酶，分为内皮型、神经型和诱导型。CsP可使大鼠血清中NO体积分数和牙龈中诱导型一氧化氮合酶的活性显著增加并具有时间依赖性[12]。CsP-GO大鼠经NO底物左旋精氨酸和阻断物治疗后，增生的牙龈显著缩小[13]。

    上皮钙黏着蛋白是一种钙依赖性跨膜蛋白，介导细胞与细胞间的黏附，维持组织结构的完整性和极性。上皮钙黏着蛋白基因为抑癌基因，上皮钙黏着蛋白表达下降、丧失或分布异常是导致上皮细胞获得去分化和高浸润性的重要环节。研究显示，CsP使拔牙后大鼠牙龈上皮细胞内上皮钙黏着蛋白mRNA及其蛋白表达下降，从而使牙龈上皮程序性细胞死亡率降低致牙龈上皮细胞增厚[14]。

    蛋白多糖是细胞外基质的重要组成成分，普遍存在于组织间隙、细胞表面和基底膜等处，参与细胞分化、增殖、黏附、迁移、信息传递和组织结构的形成，并具有抗程序性细胞死亡和抗炎等作用。体外研究证实，基底膜蛋白多糖mRNA的表达显著增加可能与CsP-GO有关[15]。

    2  CsP促进牙龈上皮细胞增殖

    2.1  CsP对增殖细胞相关蛋白的作用

    增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclearantigen，PCNA）和Ki-67是与细胞增殖密切相关的两种核蛋白。免疫组化研究显示，CsP在增厚人牙龈上皮细胞的同时上调牙龈上皮细胞内Pcna蛋白的表达，CsP还可上调拔牙后大鼠牙龈上皮细胞组织内Pcna蛋白的表达，故牙龈上皮细胞增厚与牙龈上皮细胞增殖活动增加有关[16-17]。CsP单因素和CsP加试验性牙周炎双因素对比研究显示，2组试验用大鼠均显示牙龈上皮细胞增厚和上皮细胞组织内Pcna蛋白表达上调，不同的是CsP加试验性牙周炎双因素组牙龈上皮细胞增厚较CsP单因素组明显，因此CsP-GO与牙龈上皮细胞增殖活动紧密相关，菌斑积聚可加重增生程度[18]。牙龈上皮细胞基底层细胞中Ki-67蛋白表达的研究显示，CsP增加人龈沟内上皮细胞的有丝分裂活性，显著增加口腔龈上皮细胞的有丝分裂活性[19]。体外研究表明，CsP对牙龈上皮细胞增殖活动的影响与CsP的质量浓度和作用时间有关，高质量浓度的CsP显著抑制人牙龈上皮细胞的生长，并呈剂量和时间依赖性；低质量浓度（长期应用的治疗量）的CsP可刺激细胞生长，从而引起牙龈增生[20]。

    2.2  CsP对细胞增殖影响因子的作用

    表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）是一类能够促进上皮细胞组织分裂和增殖的低分子多肽，通过与相应的受体（EGF receptor，EGFR）结合，激活启动和调控细胞增殖的基因，完成增殖反应。CsP可使人口腔表皮样癌细胞系和拔牙后大鼠牙龈上皮细胞中EGF和EGFR的mRNA及其蛋白表达增加，也可使大鼠唾液中EGF的蛋白质量增加，故推测EGF和EGFR表达上调可促进牙龈上皮细胞增殖而致牙龈上皮细胞增厚[9，17]。CsP还可使人口腔龈上皮细胞中EGFR表达增加，故CsP诱导牙龈上皮细胞增厚可能与牙龈表面受体细胞数目增加有关[21]。  角质细胞生长因子（keratinocyte growth factor，KGF）和肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）是成纤维细胞衍生生长因子，具有促进上皮细胞有丝分裂的作用。体外研究显示：CsP显著增加正常和增生的成纤维细胞中KGF和HGF的mRNA及其蛋白，并呈剂量依赖性[22]；CsP还使培养的人牙龈上皮细胞中KGF受体的mRNA及其蛋白高表达[23]，并使肾移植患者牙龈中KGF和KGF受体的mRNA及其蛋白增加[23-24]。这就提示，KGF、KGF受体和HGF表达上调促使牙龈上皮细胞增殖活动增加而致牙龈上皮细胞增厚。

    整联蛋白（integrin，INT）是一种由1个α亚基和1个β亚基组成的跨膜糖蛋白，可与配体结合，形成配体-INT-细胞骨架跨膜信息系统，介导细胞黏附、迁移、分化、调节细胞增殖。α亚单位与基质特异性黏附有关，β亚单位与细胞的转导功能有关，其中INT-β1影响上皮细胞的终末分化，分化异常和分化不成熟的细胞才具有无限

    增生的能力。Walsh等[25]发现，CsP可使不同区域口腔上皮细胞内INT-β1、α5β1和αvβ6表达上调，此变化与局部炎症无关。他们认为，INT表达上调可促使牙龈上皮细胞钉突形成。但Bolcato-Bellemin等[26]却发现，CsP使人牙龈上皮细胞内RNA编码的INT-β1、α2、α5、α6亚单位降低，RNA编码的INT-α1亚单位增加，CsP对牙龈上皮细胞组织内不同INT受体的影响是不同的。

    3  结束语

    CsP-GO还与机体内某些导致增生的危险因素有关。IL-1α的889位点等位基因多态性和细胞溶解性T淋巴细胞相关抗原-4基因多态性可能改变了个体对CsP的易感性，容易引发牙龈增生[27-28]。CsP可使未成年大鼠发生牙龈增生，但却无法诱导成年大鼠发生牙龈增生，说明年龄也是CsP-GO的危险因素之一[29]。

    牙龈上皮细胞增厚是CsP-GO的原因之一基本上已被学者们认可，但引起牙龈上皮细胞层增厚的多种因素是独立作用还是相互联合以及相互作用的机制还有待进一步研究。

【参考文献】[1] Cetinkaya BO, Acikgoz G, Ayas B, et al. J Periodontol,2006, 77（1）：54-60.

[2] Niimi A, Tohnai I, Kaneda T, et al. J Oral Pathol Med, 1990, 19（9）：397-403.

[3] Bulut S, Ozdemir BH, Alaaddino?觧lu EE, et al. J Perio-dontol, 2005, 76（5）：691-695.

[4] Buduneli N, Buduneli E, Cinar S, et al. J Periodontol, 2007, 78（2）：282-289.

[5] Bulut S, Ozdemir BH. J Periodontol, 2007, 78（12）：2364-2368.

[6] Buduneli E, Genel F, Atilla G, et al . J Periodontol , 2003, 74（4）：506-511.

[7] Birraux J, Kirby JA, Thomason JM, et al. J Periodontal Res, 2006, 41（4）：297-302.

[8] Alaaddinoglu EE, Karabay G, Bulut S, et al. J Periodo-ntol, 2005, 76（2）：166-170.

[9] Spolidorio LC, Holzhausen M, Spolidorio DM, et al. J Periodontol, 2005, 76（9）：1520-1525.

[10] Atilla G, Kütüküler N. J Periodontol, 1998, 69（7）：784-790.

[11] 吴亚菲, 赵川江, 张静仪. 华西口腔医学杂志, 2001, 19（2）：99-101.

[12] Gau CH, Chou TC, Chiu HC, et al. J Periodontol, 2005, 76（12）：2260-2266.

[13] Fu E, Tz-Chong C, Liu D, et al. J Periodontol, 2000, 71（11）：1737-1742.

[14] Tu HP, Chen YT, Shieh YS, et al. J Periodontol, 2006, 77（5）：832-839.

[15] Gnoatto N, Lotufo RF, Toffoletto O, et al. J Periodontol, 2003, 74（12）：1747-1753.

[16] Bulut S, Uslu H, Ozdemir BH, et al. Head Face Med, 2006, 2：13.

[17] Chin YT, Chen YT, Tu HP, et al. J Periodontol, 2006, 77（4）：647-656.

[18] Cetinkaya BO, Acikgoz G, Aydin O, et al. Toxicol Pathol, 2006, 34（2）：180-186.

[19] Nurmenniemi PK, Pernu HE, Knuuttila ML. J Periodontol, 2001, 72（2）：167-173.

[20] Lauer G, Mai R, Pradel W, et al. J Craniomaxillofac Surg, 2006, 34（Suppl 2）：116-122.

[21] Buduneli N, Sa■ol O, Atilla G, et al. Acta Odontol Scand, 2001, 59（6）：367-371.

[22] Hyland PL, McKeown ST, Mackenzie IC, et al. J Oral Pathol Med, 2004, 33（7）：391-397.

[23] Das SJ, Newman HN, Olsen I. J Dent Res, 2002, 81（10）：683-687.

[24] Das SJ, Parkar MH, Olsen I. J Periodontol , 2001, 72（6）：745-752.

[25] Walsh P, Hkkinen L, Pernu H, et al. J Periodontal Res, 2007, 42（2）：144-151.

[26] Bolcato-Bellemin AL, Elkaim R, Tenenbaum H. J Clin Periodontol, 2003, 30（11）：937-943.

[27] Bostanci N, Ilgenli T, Pirhan DC, et al. J Clin Periodo-ntol, 2006, 33（11）：771-778.

[28] Kusztal M, Radwan-Oczko M, Ko■cielska-Kasprzak K,et al. Transplant Proc, 2007, 39（9）：2763-2765.

[29] Spolidorio LC, Spolidorio DM, Benatti C, et al. J Perio-dontal Res, 2003, 38（4）：375-379.