硝苯地平介导药物性牙龈增生的研究进展

作者：文海燕综述 束蓉审校    作者单位：上海交通大学医学院附属第九人民医院牙周病科 上海 200011 【摘要】  药物性牙龈增生（DGO）是临床常见性牙周疾病。硝苯地平（NIF）为第1代钙离子拮抗剂，其副作用可引发DGO。在NIF介导的DGO中，与程序性细胞死亡相关的调节基因B细胞淋巴瘤/白血病-2基因和c-myc以及转录因子叉头框蛋白在抑制细胞程序性死亡的过程中起重要作用。成纤维细胞表面所表达的补体受体具有异质性，与DGO的发生密切相关。炎症因子和黏附分子对DGO的作用也不可忽视。下文就近年来NIF介导DGO的国内外相关研究进展作一综述。

【关键词】  药物性牙龈过度增生； 硝苯地平； B细胞淋巴瘤/白血病-2； 叉头框蛋白； 转化生长因子-β

 Research advance of Nifedipine induced gingival hyperplasia  WEN Hai-yan, SHU Rong. （Dept. of Periodon－tology, The Ninth People′s Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200011, China）

    [Abstract]  Drug-induced gingival hyperplasia is a common periodontal disease in the clinic. Nifedipine is the first generation of the calcium channel blockers. Drug-induced gingival hyperplasia is one side effect of the Nifedipine.In the Nifedipine induced gingival hyperplasia, apoptosis-related regulator gene B cell lymphoma/leukmia（bcl）-2,c-myc, and transcription factor forkhead box（Fox） all play important roles in the process of inhibiting cell apoptosis. The heterogeneity of fibroblast expressed complement receptors is related to the mechanism of the drug-induced gingival hyperplasia. The role of inflammatory cytokines and adhesion molecules in drug-induced gingival hyperplasia should not be overlooked. This article wil1 review the latest researches on the nifedipine induced gingival hyperplasia.

    [Key words]  drug-induced gingival hyperplasia； Nifedipine； B cell lymphoma/leukmia-2； forkhead box； transforming growth factor-β

    药物性牙龈过度增生（drug-induced gingivalover-growth，DGO）系指服用某种药物后发生的牙龈组织过度生长和牙龈体积增大。诱导牙龈过度增生的药物主要有抗癫痫药物、免疫抑制剂和钙离子拮抗剂。钙离子拮抗剂是目前临床上使用的主要降压药物，其中包括硝苯地平（Nifedipine，NIF）、非洛地平、氨氯地平、尼群地平和地尔硫卓等。NIF可有效治疗顽固性高血压和原发性高血压，然而NIF比较容易导致DGO[1]。

    1  硝苯地平的生物学特性

    NIF的化学名为2,16-二甲基-4（2-硝基苯基）-1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸二甲酯，相对分子质量为346.34，属于二羟吡啶类的第1代钙离子拮抗剂。NIF通过阻碍心肌和血管平滑肌钙离子的膜转运，抑制钙离子流入细胞内引起心肌收缩性降低和血管扩张，从而起到降低血压的作用。NIF是目前治疗中老年人顽固性高血压的有效药物，其引起DGO的发病机制尚不清楚。

    2  药物性牙龈增生的临床和病理表现

    自1984年有学者报道了第1例NIF介导的DGO病例后，人们开始关注DGO及其发病机制。DGO主要累及牙龈乳头和唇舌侧附着龈，发病时无痛，成念珠样。随着病程的发展，增生的牙龈乳头和增生的边缘龈联合成片并继续生长。在无炎症情况下，牙龈色淡粉红、质韧，探诊无出血。然而，增生的区域常因菌斑堆积而伴有不同程度的炎症。此时，增生牙龈呈大的分叶状，质松软，有明显的出血倾向[2]。DGO多累及上下颌前牙，少有无牙区域或无牙发生DGO的报道。

    DGO的组织病理学特征是扁平上皮表层多发生轻度到中度的角化，上皮细胞大量增生；棘细胞层明显增厚，管状伸长的上皮钉突深入结缔组织；固有层内成纤维细胞明显增多，大量的新生毛细血管和胶原纤维束杂乱排列，其中胶原纤维以Ⅳ型胶原纤维为主，有较多的无定形物质夹杂其中。在新生毛细血管区域有以浆细胞为主的慢性炎症细胞聚集。因此，细胞数量增多和大量基质堆积是牙龈增生的主要病理表现，同时炎症细胞也参与其组织病理学改变。

    3  相关基因表达的蛋白质异常

    大量的研究表明，上皮细胞和成纤维细胞都不同程度的受程序性细胞死亡抑制信号的调节，细胞周期的停滞最终导致大量的细胞堆积。有文献报道，程序性细胞死亡在调控组织增生方面起着重要作用，这提示发生药物性牙龈增生的组织可能发生了程序性细胞死亡调控水平的异常[3]。B细胞淋巴瘤/白血病（B cell lymphoma/leuk－mia，bcl）-2基因为程序性细胞死亡抑制基因，与编码bcl-2相关蛋白X（bcl-2 associated protein X，bax）的家族基因属于一个家族，定位于18q21.3，编码相对分子质量为2.5×104的蛋白。bcl-2基因主要定位于线粒体膜和内质网小体，参与离子通道的生成和膜渗透性的改变，从而抑制细胞的程序性死亡。现已发现其至少19个同源物，称之为bcl-2基因家族。在线粒体释放信号分子引发细胞程序性死亡的途径中，bcl-2家族基因可调控线粒体通透转换孔的开放和关闭，从而调控线粒体释放死亡信号分子细胞色素C，最终调控细胞的程序性死亡。这让牙龈上皮通过细胞内线粒体信号途径抑制自身细胞的程序性死亡成为可能[4]。

    Saito等[5]发现，服用NIF和苯妥英钠发生DGO的患者，其牙龈上皮基底层和基底外细胞层有Bcl-2蛋白和c-Myc蛋白的表达；而在无增生牙龈上皮组织中，Bcl-2蛋白仅少量表达且局限于基底细胞层，c-Myc蛋白则无表达。同样，Han-dajani等[6]在NIF诱导的DGO鼠模型研究中发现，Bcl-2蛋白阳性细胞在NIF处理组的鼠牙龈中显著高于对照组，Bcl-2阳性细胞随NIF质量浓度的增加而增加，随NIF处理时间的延长而增加。上述研究提示，NIF可诱导上皮细胞Bcl-2蛋白的表达，且具有剂量和时间依赖性；Bcl-2蛋白的表达可能在NIF介导的DGO的发病过程中起作用，而且可能与上皮的程序性细胞死亡抑制密切相关。

    叉头框（forkhead box，Fox）蛋白是一类自酵母到人类都广泛存在的转录因子，其家族庞大且功能广泛。Fax命名委员会于2000年修订了脊索动物翼状螺旋/叉头转录因子的命名法，用Fox作为统一的符号，将Fox蛋白分为从A到Q的17个亚族。用英文字母代表亚族，每个亚族内的蛋白用阿拉伯数字表示（如Foxd3）。人类Fox蛋白缩写的所有字母都用大写表示（如FOXD3）；小鼠只有首字母大写（如Foxd3）；其他脊椎动物首字母和表示亚族的字母大写（如FoxD3）。用小写字母区别同一蛋白基因在不同染色体区域复制引起的多个拷贝（如Foxa4a和Foxa4b）。基因则用斜体与蛋白相区别。新旧命名、系统发生树、Genebank 序列号及其他相关信息可查阅http://www.biology.pomona.edu/fox.html[7]。目前，研究较多的是FoxO亚族。人的FOXO亚族基因有4个进化保守的FOXO成员：FOXO1、FOXO3、FOXO4和FOXO6。FOXO转录因子在体内的活性由磷脂酰肌醇3激酶（phosphatidyli-nositol 3 kinase，PI3K）-蛋白激酶B（protein kinaseB，PKB）途径调节。FOXO转录因子可上调各种基因的表达，包括细胞周期蛋白依赖激酶的抑制因子p27kip、G2/M进展调节蛋白和程序性细胞死亡前靶点如Bim（Bcl-2家族单一BH3结构蛋白）以及脂肪酸合成酶（fatty acid synthase，Fas）L。

    FOXO转录因子也下调一些其他基因的表达，如细胞周期蛋白D1和D2[8]。FOXO蛋白是Fox家族中参与细胞程序性死亡和周期调控的最重要亚群，它可通过调整Bcl-2 蛋白家族中促进程序性细胞死亡和促进存活成员之间的比例来间接诱导程序性细胞死亡效应。在哺乳动物的增殖细胞中，FOXO亚族的主要作用则是抑制细胞增殖。此外，FOXO亚族具有G1期阻滞、G2期延迟和DNA修复的作用[9]。

    Kantarci等[10]发现，在药物引起的各型DGO患者中，牙龈成纤维细胞的程序性细胞死亡率均显著下降。他们在用半胱氨酸天冬酰胺特异蛋白酶（cysteinyl aspartale specific protease，caspase）-3和FOXO1抗体对增生牙龈和健康牙龈作定量组织形态学分析时发现，两者FOXO1均降低，但增生牙龈炎症部位的FOXO1免疫染色显示强染。在增生牙龈标本中，caspase-3蛋白显著减少。FOXO1和caspase-3蛋白阳性的细胞数量呈正相关。该研究提示，增生牙龈标本中的FOXO1处于失活状态，成纤维细胞可能由于转录因子FOXO1的调控作用而发生程序性细胞死亡抑制。caspase-3蛋白是诱导程序性细胞死亡的细胞内线粒体信号途径中的关键蛋白，其表达减少则提示成纤维细胞的程序性细胞死亡也可能被抑制。

    4  成纤维细胞补体受体cC1q-R和gC1q-R的异质性及其免疫调节

    成纤维细胞补体（complement，C）1复合物由C1q、C1r、C1s等糖蛋白亚单位组成，其中C1r、C1s随C1q的活化而依次激活，进而触发补体经典途径的激活。C1q还能与中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、树突细胞、上皮细胞和血小板结合，诱导其发生细胞特异性反应。C1q与上皮细胞和血小板的相互作用导致上皮细胞、血细胞激活，同时伴随生物递质的释放和黏附分子的表达。这些生物递质和分子直接或者间接地参与炎症过程，而这些特异性反应均由C1q和其结合蛋白或细胞表面受体相互作用来介导[11]。DGO的发病人群有明显的个体差异，有许多同样服用钙离子拮抗剂的患者并无牙龈增生。1999年，Lurton等[12]在人的肺成纤维细胞中发现了C1q胶原样受体（cC1qR）和球形受体（gC1qR），转化生长因子（transforming growth factor，TGF）-β和肿瘤坏死因子-α会上调成纤维细胞cC1q-R和胶原的表达，对gC1q-R mRNA的影响不显著。

    cC1q-R的实质是钙网织蛋白，为胶原受体，主要由人肺成纤维细胞表达。人gC1q-R无处不在，几乎表达于所有细胞表面[13]。有文献报道，gC1q-R与炎症和感染有关。

    研究发现，表达cC1q-R 的成纤维细胞对高出基线38%的钙离子浓度产生应答，且这种应答可维持20~30 min；而表达gC1qR的成纤维细胞对高出基线264%的钙离子浓度才出现应答，且时间仅为2~3 min。同样，成纤维细胞亚型对不同的肌醇三磷酸3（inositol triphosphate，IP3）聚集浓度表现出不同的动力学反应。表达cC1qR的成纤维细胞对高于基线浓度较多的IP3刺激5 s后产生应答；而表达gC1qR的成纤维细胞对略高于基线浓度IP3刺激15~20 s产生应答[14]。这些研究提示，表达不同补体受体的成纤维细胞可能具有IP—钙离子信号通路反应异质性，从而影响该通路的下游反应。FOXO1可能通过PI3K-PKB途径磷酸化来实现其对细胞的程序性死亡调节，即成纤维细胞表达补体受体的异质性可能与DGO的个体差异相关。

    5  炎症因子和黏附分子

    DGO有大量的胶原和细胞外基质堆积，牙龈成纤维细胞的数量亦增加。这样的病理过程除了需要TGF-β、整联蛋白和基质金属蛋白酶的参与外，还需要黏附分子来增加细胞与细胞、细胞与间质、间质与间质间的接触来触发细胞间的生物反应和各种生物分子的生物学效应。

    TGF-β是一种由多种细胞分泌有多种生物学作用的多肽，可刺激细胞增加其细胞外基质的组成和抑制细胞外基质降解蛋白酶的生成。Spolido-rio等[15]就环孢素长期作用于鼠牙龈后TGF-β和成纤维细胞、胶原纤维的关系进行研究时发现，随着TGF-β的表达升高或降低，成纤维细胞和胶原纤维的数量及密度增加或减少。环孢素虽非钙离子拮抗剂，其作用同样有成纤维细胞代谢水平的改变，此结果可能具有参考意义。另外，研究者们在同种肾移植患者的移植器官活检中发现，所有发生急性、慢性肾排斥的肾小管间质组织中均有TGF-β1～3；而且在肾移植物中，TGF-β1 mRNA的表达水平与组织纤维化之间存在着明显相关性。

    核酶是一类具有催化功能的RNA分子，可专一性地抑制某一RNA的活性。Yusa等[16]设计了靶标是TGF-β1 mRNA的嵌合体DNA-RNA核酶，并检测其对所培养的牙龈成纤维细胞的促生长作用。结果发现，当嵌合体核酶充分作用于体外培养的人成纤维细胞时，TGF-β1的嵌合体核酶显著抑制TGF-β1、Ⅳ型胶原纤维和纤维结合蛋白mRNA在人牙龈成纤维细胞中的表达，而核酶错配对这些分子的表达无影响；TGF-β1的嵌合体核酶也显著抑制成纤维细胞增生并抑制牙龈成纤维细胞DNA的合成。可见，TGF-β1很可能在牙龈成纤维细胞的增生中起着重要的作用。

    整联蛋白为跨膜糖蛋白，介导细胞黏附、调节细胞增殖和参与组织纤维化的调节。Walsh等[17]发现在DGO的上皮组织中，整联蛋白表达上调，有可能参与延长上皮钉突和组织的纤维化。在DGO的牙龈基底细胞层中，整联蛋白-α5β1由受损的角化细胞高表达；在没有发生DGO的对照组牙龈中，整联蛋白-α5β1无表达。Feng等[18]在观察C1q介导的上皮细胞黏附和伸展过程中C1q-R和整联蛋白的协同作用时发现，抗β-整联蛋白抗体阻断细胞的黏附和伸展，抗α-整联蛋白仅阻断细胞伸展；上皮细胞的黏附和伸展要求C1q-R和β整联蛋白的协同作用来完成。即在DGO发病的早期，整联蛋白就已参与疾病的发生发展。

    6  结束语

    综上所述，DGO是多因素作用的结果，遗传性因素、药物代谢动力学因素、全身系统性疾病因素和口腔卫生习惯等都对牙龈组织形态学改变起作用。DGO还可能与雄性激素的代谢水平相关[19]。目前，DGO发病的确切机制尚不清楚，但是总结前人的研究结果，剖析并解决前人遗留的问题，一定会让人们有更多新的发现。

【参考文献】  [1] Camargo PM, Melnick PR, Pirih FQ, et al. Periodontol 2000, 2001, 27：131-138.

[2] Newman MG, Takei HH, Carranza FA. CARRAZA′s Cli-nical Periodontology. 9th ed. Philadelphia： W.B. Saunders Co, 2002：279-282.

[3] 卢凤美, 刘晓梅. 华西医学, 2005, 20（2）：306-307.

[4] 陈诗书, 汤雪明. 医学细胞与分子生物学. 2版. 北京： 科学出版社, 2003：532-533.

[5] Saito K, Mori S, Tanda N, et al. J Periodontol, 2000, 71（1）：44-49.

[6] Handajani J, Santoso AL, Haniastuti T, et al. Clin Oral Investig, 2003, 7（1）：56-58.

[7] Kaestner KH, Knochel W, Martinez DE. Genes Dev,2000, 14（2）：142-146.

[8] Martínez-Gac L, Marqués M, García Z, et al. Mol Cell Biol, 2004, 24（5）：2181-2189.

[9] 曹冬梅, 卢 建. 生命科学, 2006, 18（5）：491-496.

[10] Kantarci A, Augustin P, Firatli E, et al. J Dent Res,2007, 86（9）：888-892.

[11] Ghebrehiwet B, Peerschke EI. Mol Immunol, 2004, 41（2/3）：173-183.

[12] Lurton J, Soto H, Narayanan AS, et al. Exp Lung Res, 1999, 25（2）：151-164.

[13] Ghebrehiwet B, Lim BL, Kumar R, et al. Immunol Rev, 2001, 180：65-77.

[14] Bordin S, Costa LG, Tan X. J Periodontol, 1998, 69（6）：642-649.

[15] Spolidorio LC, Spolidorio DM, Holzhausen M, et al. Braz Oral Res, 2005, 19（2）：112-118.

[16] Yusa J, Fukuda N, Sato S, et al. J Periodontol, 2005, 76（8）：1265-1273.

[17] Walsh P, H?覿kkinen L, Pernu H, et al. J Periodontal Res, 2007, 42（2）：144-151.

[18] Feng X, Tonnesen MG, Peerschke EI, et al. J Immunol, 2002, 168（5）：2441-2448.

[19] 王 欣, 杨丕山. 国外医学口腔医学分册, 2000, 27（2）：88-91.