白慧敏 張雨薇 孟姝 劉程程
口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院牙周病科 成都610041
牙周炎是由牙菌斑生物膜和宿主免疫炎癥反應(yīng)之間相互作用失衡,引發(fā)的牙周支持組織的慢性炎癥性疾病。在健康狀態(tài)下,炎癥具有自限性,炎癥會(huì)及時(shí)消退,減輕組織損傷并重建組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)。牙周炎在一定程度上是牙周支持組織炎癥消退的失敗[1]。炎癥消退是一個(gè)由特異性促炎癥消退介 質(zhì)(specialized pro-resolving mediator,SPM)調(diào)控的主動(dòng)的程序化過(guò)程。炎性細(xì)胞凋亡在炎癥消退過(guò)程中起著重要作用。SPM可減少中性粒細(xì)胞(polymorphonuclear leukocyte,PMN)浸潤(rùn),誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞凋亡,增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力,促進(jìn)細(xì)菌清除和組織再生,緩解疼痛?,F(xiàn)有研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)性牙周炎動(dòng)物模型,已初步證實(shí)SPM在牙周炎癥消退中的作用,SPM有望成為牙周炎防治的輔助方式。本文就SPM的分類、作用機(jī)制及其在牙周組織炎癥和修復(fù)過(guò)程中作用的研究進(jìn)展作一綜述,以期對(duì)牙周炎癥機(jī)制的研究和牙周炎防治新策略提供幫助。
炎癥是機(jī)體應(yīng)對(duì)微生物入侵或損傷的重要防御機(jī)制,以毛細(xì)血管擴(kuò)張、通透性增強(qiáng)、血流量增加、白細(xì)胞募集和組織水腫為特征。微生物入侵機(jī)體后,病原體相關(guān)分子模式(pathogen associated molecular pattern,PAMP)與細(xì)胞膜或細(xì)胞器膜表面的模式識(shí)別受體(pattern recognition receptors,PRR)結(jié)合,激活靶細(xì)胞,促進(jìn)腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β和IL-6等多種細(xì)胞因子、趨化因子和促炎脂質(zhì)介質(zhì)的合成和分泌。這些促炎因子可誘導(dǎo)白細(xì)胞募集,進(jìn)一步激活宿主的免疫反應(yīng)。
在理想情況下,炎癥反應(yīng)具有自限性,其消退對(duì)受損組織的結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)至關(guān)重要。炎癥的消退并不是炎癥反應(yīng)的被動(dòng)終止,而是一種組織水平上的“程序化消退方案”,是由SPM介導(dǎo)的主動(dòng)且高度受控制的生化過(guò)程。1)在急性炎癥消退階段,基質(zhì)細(xì)胞、實(shí)質(zhì)細(xì)胞(如上皮細(xì)胞)及白細(xì)胞(單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和Treg細(xì)胞等)相互作用生成SPM、抗炎細(xì)胞因子和模式識(shí)別受體抑制劑等;2)促炎因子被分解代謝;3)白細(xì)胞的進(jìn)一步募集被抑制;4)炎性表型的單核/巨噬細(xì)胞受到清除;5)促炎消退表型的單核/巨噬細(xì)胞則發(fā)揮吞噬作用清除細(xì)胞碎片,特別是凋亡細(xì)胞;6)受損組織進(jìn)一步恢復(fù)到炎癥前的平衡狀態(tài),急性炎癥才得以完全消退[2-4]。這種自限性的炎癥反應(yīng)是一種生理性保護(hù)機(jī)制,有利于受損組織的結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)。而不受控制或未及時(shí)消退的炎癥則會(huì)加劇組織損傷,引起慢性炎癥性疾病或自身免疫性疾病,如牙周炎、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病和代謝綜合征等。
牙周組織的健康受齦下菌斑生物膜、宿主來(lái)源的促炎和促炎癥消退因子以及多種局部和全身危險(xiǎn)因素的影響[5]。牙周炎是由各因素之間作用失衡,引發(fā)的牙周支持組織的慢性炎癥性疾病。關(guān)鍵致病菌定植,可以激發(fā)牙周組織多種防御機(jī)制。例如,牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis)的脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)可激活多種細(xì)胞產(chǎn)生致炎細(xì)胞因子、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloprotein,MMP)和活性氧(reactiveoxygen species,ROS)等炎性介質(zhì),引起組織內(nèi)的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng);中性粒細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞遷移進(jìn)入炎癥部位,吞噬細(xì)菌并將其殺滅。在牙周炎癥消退過(guò)程中,白細(xì)胞提供重要抗炎信號(hào),生成SPM等促炎癥消退因子,有效調(diào)節(jié)細(xì)菌生物膜及環(huán)境,包括抑制或消除病原體,維持局部穩(wěn)態(tài),參與干細(xì)胞增殖分化,激活成纖維細(xì)胞和成骨細(xì)胞,促進(jìn)膠原合成,恢復(fù)上皮結(jié)構(gòu),誘導(dǎo)再生性骨愈合,從而促進(jìn)牙周組織的再生和重建[6]。因此,SPM對(duì)牙周炎癥消退具有重要作用。
SPM是由歐米茄3和歐米茄6多不飽和脂肪酸經(jīng)環(huán)氧化酶(cyclooxygenase,COX)、脂氧合酶(lipoxygenase,LO)、細(xì)胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)等一系列酶促反應(yīng)代謝產(chǎn)生的脂類物質(zhì)。目前已知的SPM主要包括消退素(resolvin,Rv)、脂氧素(lipoxin,LX)、巨噬細(xì)胞促炎癥消退介質(zhì)(macrophage mediators in resolving inflammation,MaR)以及組織再生中的共軛(conjugated in tissue regeneration,CTR)SPM等。SPM主要由中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞合成,血小板、上皮細(xì)胞等也可以產(chǎn)生SPM。研究[7-8]表明,SPM可與不同的G蛋白偶聯(lián)受體(G protein-coupled receptors,GPR)包 括GPR18、GPR32和GPR37等結(jié)合,進(jìn)而1)抑制中性粒細(xì)胞過(guò)度浸潤(rùn)及其介導(dǎo)的組織損傷;2)促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2樣極化,加速傷口愈合;3)增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬作用,逆轉(zhuǎn)微生物失調(diào);4)調(diào)節(jié)toll樣受體4(toll-like receptor 4,TLR4)/髓 樣 分 化 因 子88(myeloid differentiationfactor 88,MyD88)/核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、TNF-α/巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-2(macrophage inflammatory protein-2,MIP-2)/MMP-9等信號(hào)通路,緩解疼痛,促進(jìn)組織再生。傳統(tǒng)的抗炎藥物如環(huán)氧合酶抑制劑,通過(guò)非特異性地阻斷機(jī)體代謝途徑來(lái)抑制炎癥,而SPM屬于受體激動(dòng)劑,可特異性結(jié)合炎癥中活躍的受體,主動(dòng)發(fā)出炎癥終止信號(hào),促進(jìn)消退炎癥,且不會(huì)增加疾病的易感性[9]。
消退素是歐米茄3多不飽和脂肪酸的代謝產(chǎn)物,根據(jù)來(lái)源可分為D系列(resolvin D,RvD)、E系列(resolvin E,RvE)和T系列(resolvin T,RvT)。D系列以二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)為前體,經(jīng)COX-2催化合成RvD1~6;E系列以二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)為前體,經(jīng)COX-2催化產(chǎn)生18R-HEPE和18S-HETE,并進(jìn)一步由5-LO代謝生成RvE1~3,EPA經(jīng)15-LOX和5-LOX依次催化合成RvE4[10];與E系列相似,T系列也經(jīng)COX-2和5-LO催化產(chǎn)生RvT1~4,但以二十二碳五烯酸(docosapentaenoic acid,n-3DPA)為底物,也稱為RvDn-3DPA[11]。消退素的下游受體主要包括:GPR18、GPR32、甲?;氖荏w2(formly peptide receptor 2,F(xiàn)PR2)/脂氧素A4受體(lipoxin A4 receptor,ALXR)、趨化因子配體(chemerin receptor 23,ChemR23)受體和白三烯B4受體(leukotriene B4receptor,BLT1)[12]。不同的消退素通過(guò)特異性地激活相應(yīng)的受體調(diào)控下游信號(hào)通路,促進(jìn)炎癥消退,具體見(jiàn)表1。
表1 消退素及相應(yīng)受體Tab 1 Resolvins and their corresponding receptors
研究[20]表明,3個(gè)系列的消退素均有利于牙周組織炎癥消退和組織修復(fù)。RvD可降低NF-κB受體活化因子配體/骨保護(hù)素(receptor activator nuclear factor-κB ligand/osteoprotegerin,RANKL/OPG)比值,以預(yù)防實(shí)驗(yàn)性牙周炎小鼠的牙槽骨喪失,并可劑量依賴性地增加牙周膜細(xì)胞(periodontal ligament cells,PDLCs)的遷移和增殖能力[21]。RvD還可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)菌清除作用[22],并增強(qiáng)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Treg)的產(chǎn)生和功能[23-24]。RvD1與其中間體17-HDHA還可增加B細(xì)胞免疫球蛋白IgG和IgM的生成來(lái)影響適應(yīng)性免疫[25]。此外,Maekawa等[26]發(fā)現(xiàn)RvD1可逆轉(zhuǎn)IL-17對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)育調(diào)節(jié)基因座-1(developmental endothelial locus 1,Del-1)的抑制作用,從而限制PMN向牙齦組織的募集。
RvE在牙周炎癥消退中的作用也已經(jīng)得到了初步證實(shí)。體外研究[27]發(fā)現(xiàn),RvE1可通過(guò)調(diào)控PDLCs,影響炎癥微環(huán)境中IL-1β、IL-6和IL-8的表達(dá)水平,減輕疼痛,并可抑制痛覺(jué)過(guò)敏[28]。RvE1還具有修復(fù)牙周炎患者巨噬細(xì)胞吞噬作用的潛能。1 nM RvE1即可修復(fù)局限性侵襲性牙周炎(localized aggressive periodontitis,LAP)患者巨噬細(xì)胞受損的吞噬功能至健康水平[29]。在動(dòng)物模型中,RvE1可促進(jìn)牙周局部炎癥消退,緩解牙槽骨吸收,并促進(jìn)骨再生[30]。Lee等[31]通過(guò)大鼠牙周炎模型也證實(shí),局部應(yīng)用RvE1可逆轉(zhuǎn)炎癥反應(yīng)基因,如趨化因子C-C基序配體3(chemokine C-C motif ligand 3,CCL3)、趨化因子C-X-C基序配體1(chemokine C-X-Cmotif ligand1,CXCL1)、CXCL2、IL1B、IL18BP、MMP-3、MMP-10、MMP-13等的表達(dá),促進(jìn)炎癥消退。此外,RvE1還可抑制PMN中ROS的合成[32-33]。以上研究均提示,RvE1在牙周炎的防治中具有很大的應(yīng)用潛能。但RvE1促進(jìn)牙周組織再生的機(jī)制,及其與其他牙周組織再生材料的協(xié)同作用尚不明確,亟待進(jìn)一步研究。
與RvD和RvE相似的是,RvT也可明顯減少PMN浸潤(rùn),并降低IL-6的表達(dá),還可以增強(qiáng)巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)菌清除作用[34]。但是,RvT在牙周組織炎癥中的作用尚不明確。
LX由花生四烯酸(arachidonic acid,AA)衍生而來(lái),具有典型的三羥基四共軛雙鍵結(jié)構(gòu),主要包括LXA4、LXB4及阿司匹林誘導(dǎo)性脂氧素(aspirin-triggered lipoxins,ATL)。LX具有3個(gè)主要合成途徑:1)在黏膜組織(如胃腸道、氣道和口腔中),AA通過(guò)15-LO、5-LO催化生成LXA4和LXB4;2)在血管中,AA可分別經(jīng)5-LO和12-LO催化生成LXA4和LXB4;3)阿司匹林不可逆地乙?;疌OX-2,AA經(jīng)乙酰化的COX-2催化生成中間體15R-HETE,再由5-LO迅速轉(zhuǎn)化為15-epi-LXA4和15-epi-LXB4,其15C的羥基為R構(gòu)象,稱為ATL[35]。ATL也可促進(jìn)炎癥消退,且相比天然LX具有更高的穩(wěn)定性和生物活性[36]。除了促進(jìn)ATL的合成,阿司匹林還可通過(guò)乙酰化COX-2阻斷前列腺素的合成,從而發(fā)揮消炎作用。
研究[37-38]表明,LX可與FPR2/ALXR結(jié)合,充當(dāng)內(nèi)源性“炎癥終止信號(hào)”,從而抑制PMN與內(nèi)皮細(xì)胞或上皮細(xì)胞間的黏附、抑制其跨膜運(yùn)動(dòng)及趨化,并明顯增強(qiáng)牙周膜干細(xì)胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)的增殖和遷移能力。Serhan等[39]發(fā)現(xiàn),在過(guò)表達(dá)15-LO的轉(zhuǎn)基因兔外周血PMN中LX的生成增加,且在絲線結(jié)扎結(jié)合局部接種P.gingivalis誘導(dǎo)牙周炎后,轉(zhuǎn)基因兔相比非轉(zhuǎn)基因兔,牙槽骨丟失和局部炎癥明顯減少;在非轉(zhuǎn)基因兔的牙周炎模型中局部應(yīng)用ATLa,6周后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組相比對(duì)照組牙槽骨丟失和炎癥浸潤(rùn)都有明顯降低。在小鼠背部氣囊模型中局部注射LX或ATLa可通過(guò)減少PMN浸潤(rùn)及炎性因子前列腺素E2的產(chǎn)生進(jìn)而調(diào)控炎癥過(guò)程[40]。Ali等[7]在體外模型中發(fā)現(xiàn),LXA4可通過(guò)調(diào)控大腸桿菌LPS攻擊的PDLCs中促炎和抗炎細(xì)胞因子的表達(dá)抑制炎癥過(guò)程,這一過(guò)程與細(xì)胞內(nèi)TLR4/MyD88/NF-kB信號(hào)通路被抑制有關(guān)。LXA4還可逆轉(zhuǎn)炎癥狀態(tài)下PDLCs對(duì)破骨細(xì)胞的誘導(dǎo)增強(qiáng)作用,對(duì)牙槽骨吸收具有一定的保護(hù)作用[41]。
LX也可作用于巨噬細(xì)胞,增強(qiáng)其吞噬能力。Mitchell等[42]在大鼠腹膜炎模型的腹膜內(nèi)注射LXA4或15-epi-LXB4和15(R/S)-甲基-LXA4后推注示蹤探針標(biāo)記的凋亡人PMN,發(fā)現(xiàn)單核/巨噬細(xì)胞對(duì)PMN的吞噬作用明顯增強(qiáng),提示LX和LX穩(wěn)定類似物在體內(nèi)可促進(jìn)單核/巨噬細(xì)胞對(duì)凋亡PMN的吞噬作用。LXA4也可抑制P.gingivalis的LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞炎癥中炎癥小體和炎性標(biāo)志物的激活[43]。因此,LX具有促進(jìn)PDLSCs增殖、遷移及增強(qiáng)單核/巨噬細(xì)胞吞噬的作用,有利于牙周炎癥的消退和組織修復(fù)。
DHA在PMN、巨噬細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞中代謝生成17-HDHA,并進(jìn)一步由15-LO催化生成保護(hù)素D1(protectin D1,PD1),在神經(jīng)系統(tǒng)中產(chǎn)生時(shí)稱為神經(jīng)保護(hù)素D1(neuroprotectin D1,NPD1)。17-HDHA經(jīng)阿司匹林乙酰化的COX-2催化生成PD1的順?lè)串悩?gòu)體AT-PD1,PD1還可異構(gòu)化生成其同分異構(gòu)體保護(hù)素DX(protectin DX,PDX)[44-45]。此外,n-3DPA也可作為底物經(jīng)酶促反應(yīng)生成PD1n-3和PD2n-3[8]。
研究[46]證實(shí),PD1和PDX均可抑制炎癥過(guò)程中的PMN浸潤(rùn)。體外研究發(fā)現(xiàn),10 nmol·L-1的PD1減弱了PMN遷移約50%。而在小鼠腹膜炎模型中,PD1可減少炎癥開(kāi)始后的PMN浸潤(rùn)>90%,且該作用可與RvE1疊加。PDX可通過(guò)抑制TNF-α/MIP-2-MMP9信號(hào)通路限制中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)[8]。PD1和PDX還可作用于巨噬細(xì)胞增強(qiáng)其吞噬作用,抑制促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的釋放,從而緩解炎性疼痛,促進(jìn)炎癥消退[8]。而保護(hù)素與牙周炎的關(guān)系,尤其是AT-PD1和n-3系列保護(hù)素的作用仍有待進(jìn)一步探究。
MaR最初在人巨噬細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),包括以DHA為底物合成的MaR1和MaR2,以及n-3DPA為底物的MaR1n-3、MaR2n-3和MaR3n-3。DHA由12-LO催化產(chǎn)生13s,14s環(huán)氧化物中間體,并進(jìn)一步在15-LO催化下生成MaR1,在可溶性環(huán)氧化物水解酶(soluble epoxide hydrolase,sEH)作用下生成MaR2[47-49]。
MaR1可激活富含亮氨酸重復(fù)序列的G蛋白偶聯(lián)受體(leucine rich repeat containing G proteincoupled receptor 6,LGR6),繼而引發(fā)第二信號(hào)cAMP和阻抗變化,抑制細(xì)胞內(nèi)黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule 1,ICAM-1)上調(diào)和CXCL1途徑,從而抑制PMN沿IL-8濃度梯度的遷移,減弱ROS生成[50-51]。在小鼠腹膜炎模型中,MaR2也表現(xiàn)出與MaR1相當(dāng)?shù)南拗芇MN浸潤(rùn)作用[52]。
MaR1和MaR2可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬作用,促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2型極化,且MaR1相較MaR2更有效[52]。MaR1孵育可明顯增加巨噬細(xì)胞甘露糖受體C1的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2型極化。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也表明,在大鼠拔牙窩中局部應(yīng)用MaR1可有效加速拔牙窩愈合,減少牙槽骨吸收,增加M2樣巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志物CD206的相對(duì)表達(dá)[53]。此外,MaR1前體對(duì)巨噬細(xì)胞M2型極化也具有促進(jìn)作用,而M2型相比M1型巨噬細(xì)胞可生成更多MaR1[34],這種正反饋調(diào)節(jié)機(jī)制也值得進(jìn)一步探究。
在炎癥因子IL-1β和TNF-α刺激的hPDLSC模型中,MaR1和RvE1可防止炎癥引起的細(xì)胞多能性降低,恢復(fù)牙周膜樣細(xì)胞表型標(biāo)志物的表達(dá),以及細(xì)胞增殖和遷移能力,提高成骨活性[54]。MaR1還可增加Treg細(xì)胞水平,降低Th17細(xì)胞水平從而調(diào)節(jié)Treg/Th17平衡,影響適應(yīng)性免疫[23];降低急性結(jié)腸炎中LPS刺激引起的炎性細(xì)胞因子如IL-1β、IL-6、TNF-α、干擾素(interferon,INF)-γ的分泌[23];抑制TLR4/MAPK/NF-κB途徑來(lái)發(fā)揮抗炎作用,并激活核因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)抗 氧 化途徑[55]。
綜上,MaR1和MaR2均具有抑制PMN浸潤(rùn)和增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬的作用。MaR1也被證實(shí)可促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型極化,并參與調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫及抑制炎性因子的產(chǎn)生;同時(shí),過(guò)量ROS與宿主抗氧化狀態(tài)的降低在牙周炎的發(fā)病機(jī)制和進(jìn)展中起核心作用,MaR1可通過(guò)減弱ROS生成、激活Nrf2途徑介導(dǎo)抗氧化作用,在牙周炎炎癥消退過(guò)程中具有一定潛力。目前對(duì)于MaR2和MaRn-3的研究有限,仍需要進(jìn)一步研究探索其生物學(xué)作用及相關(guān)機(jī)制。
組織再生中的共軛SPM以DHA為底物合成,包括MaRs CTR(MCTR)1~3、Rvs CTR(RCTR)1~3和保護(hù)素CTR(protectin CTR,PCTR)1~3[56-57]。
MCTR可劑量依賴性地增加人巨噬細(xì)胞對(duì)凋亡PMN和大腸桿菌的吞噬作用,并可促進(jìn)渦蟲(chóng)模型中的組織再生[56]。Dalli等[58]對(duì)小鼠進(jìn)行迷走神經(jīng)切斷術(shù)以延遲大腸桿菌感染性炎癥的消退;而給予PCTR1可顯著降低中性粒細(xì)胞募集,逆轉(zhuǎn)巨噬細(xì)胞標(biāo)志物的改變,上調(diào)巨噬細(xì)胞的吞噬作用,并將消退間隔從36 h縮短至22 h,提示PCTR可恢復(fù)巨噬細(xì)胞功能,促進(jìn)小鼠內(nèi)細(xì)菌感染性炎癥的消退。作為一類新發(fā)現(xiàn)的SPM,CTR對(duì)應(yīng)受體及其生物學(xué)機(jī)制亟待研究。
脂溶性脂肪酸作為SPM生成的底物,滲透能力強(qiáng),可被黏膜迅速吸收達(dá)到較高濃度。Rosenstein等[59]發(fā)現(xiàn),在通過(guò)不刷牙進(jìn)行人牙齦炎誘導(dǎo)的過(guò)程中,局部應(yīng)用含歐米茄6脂肪酸的漱口水可明顯改善牙齦炎癥和牙周袋探診深度。除了局部應(yīng)用,膳食補(bǔ)充脂肪酸也可緩解實(shí)驗(yàn)性牙周炎大鼠的牙槽骨吸收[60]。在慢性牙周炎患者中使用歐米茄3多不飽和脂肪酸+阿司匹林作為牙周潔刮治的輔助手段,唾液中RANKL、MMP-8水平顯著降低,牙周袋探診深度、附著喪失水平顯著降低,PD<4 mm位點(diǎn)數(shù)明顯增加[61]。Castro Dos Santos等[62]發(fā)現(xiàn),在中重度牙周炎伴Ⅱ型糖尿病患者中,使用機(jī)械療法去除齦下菌斑生物膜后,使用歐米茄3不飽和脂肪酸+阿司匹林作為宿主調(diào)節(jié)療法,平均附著喪失水平、探診后出血、糖化血紅蛋白數(shù)值相較于僅接受牙周清創(chuàng)術(shù)組均有降低,提示這個(gè)療法可能有助于控制牙周炎癥和血糖水平。
控制炎癥和促進(jìn)再生是牙周病治療的終極目標(biāo)。現(xiàn)有的研究表明,SPM不僅可促進(jìn)牙周炎癥消退,還有利于組織修復(fù)和再生,在牙周病治療中具有極大的應(yīng)用潛能。然而,SPM的穩(wěn)定性仍有待提高。一方面,部分SPM在體內(nèi)易被迅速轉(zhuǎn)化失活。另一方面,目前大多數(shù)試驗(yàn)將SPM溶解于乙醇,并懸浮在磷酸緩沖鹽溶液中應(yīng)用,此種處理方式并不能使SPM達(dá)到最佳穩(wěn)定性。針對(duì)SPM體內(nèi)易失活的特點(diǎn),可將SPM設(shè)計(jì)成能夠維持其結(jié)構(gòu)完整性的穩(wěn)定類似物。例如,15(R/S)-甲基-LXA4是LXA4和15-epi-LXA4的外消旋穩(wěn)定類似物,可避免被15-羥基前列腺素脫氫酶脫氫;還可將苯基與C-16鍵結(jié)合,取代分子的ω-端,以防止脫氫和ω-端氧化;或通過(guò)將氟化物添加到苯氧基環(huán)的對(duì)位以阻止其降解,生成15-epi-16-苯氧基-對(duì)氟-LXA4穩(wěn)定類似物ATLa。這些修飾也可改善局部遞送作用,有助于其迅速向組織中分布[63]。合適的藥物載體也可以改變藥物在體內(nèi)的分布、控制藥物的釋放速度并將藥物輸送到牙周局部組織。膜脫落的囊泡(微粒)已被證明具有抗炎特性,并可用于有效輸送SPM。有學(xué)者[64]在豬實(shí)驗(yàn)性牙周炎模型中,使用微粒構(gòu)建了包含脂氧素類似物bLXA4的納米藥物,并將其局部應(yīng)用作為牙周潔刮治的輔助療法。結(jié)果表明,與單純bLXA4處理相比,bLXA4納米顆粒處理對(duì)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)的抑制作用和牙周組織再生的促進(jìn)作用更顯著。此外,水凝膠具有良好的生物相容性和生物可降解性,也是良好的藥物緩釋載體。有學(xué)者[65]將LXA4制備成熱可逆異氰基肽水凝膠,局部應(yīng)用于患有牙周炎的犬牙周組織,發(fā)現(xiàn)水凝膠藥物體外釋放時(shí)間約4 d,并可顯著降低齦下微生物負(fù)荷和IL-8水平。與LXA4溶液相比,水凝膠的局部使用也更加便利。
作為SPM,消退素、脂氧素、保護(hù)素和MaR等均具有促進(jìn)炎癥消退的作用,但保護(hù)素在牙周炎中的作用尚不清楚。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),SPM可介導(dǎo)巨噬細(xì)胞表型改變,增強(qiáng)吞噬能力,調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫細(xì)胞,抑制破骨細(xì)胞分化,增強(qiáng)成骨細(xì)胞功能,減少破骨細(xì)胞前體和成骨細(xì)胞之間的相互作用進(jìn)而抑制炎癥誘導(dǎo)的骨吸收[66]。動(dòng)物研究表明,SPM可抑制白細(xì)胞浸潤(rùn)和破骨細(xì)胞活性,預(yù)防牙槽骨吸收,促進(jìn)骨再生[67]。這提示,以SPM及其穩(wěn)定類似物、多不飽和脂肪酸為基礎(chǔ)合成具有促炎癥消退作用的藥物來(lái)控制牙周炎癥,具有廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。但SPM促進(jìn)組織再生的機(jī)制,其在牙周炎癥和修復(fù)過(guò)程中的生物合成和代謝組學(xué),需要進(jìn)一步明確。設(shè)計(jì)能在體內(nèi)維持穩(wěn)定性且具有良好生物活性的穩(wěn)定類似物,靶器官攝取不飽和脂肪酸進(jìn)而轉(zhuǎn)化為SPM的劑量關(guān)系也有待研究,以確定最佳給藥時(shí)機(jī)和劑量。不同SPM促進(jìn)牙周組織炎癥消退的效果、給藥的時(shí)機(jī)和劑量、合適的藥物載體和生物安全性也需要臨床試驗(yàn)進(jìn)行比較研究。
SPM在炎癥的消退過(guò)程中起重要作用,可通過(guò)限制中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)、促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2型極化、增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬功能、逆轉(zhuǎn)微生物失調(diào)等作用促進(jìn)炎癥消退和組織再生。在動(dòng)物牙周炎模型中,局部應(yīng)用RvE1、ATLa或膳食補(bǔ)充歐米茄3脂肪酸可抑制白細(xì)胞浸潤(rùn),預(yù)防牙槽骨吸收,促進(jìn)骨再生。RvE1和歐米茄3脂肪酸促進(jìn)牙周炎癥消退的作用也得到了臨床試驗(yàn)的初步證實(shí)。可見(jiàn),SPM有望應(yīng)用于牙周炎的治療中,抑制炎性牙槽骨吸收,促進(jìn)炎癥消退和組織修復(fù)。然而,關(guān)于SPM的研究仍存在諸多問(wèn)題,亟待進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究與臨床試驗(yàn),明確不同SPM在牙周組織的相對(duì)積聚量、SPM與不同牙周細(xì)胞的作用受體及相關(guān)信號(hào)通路、牙周組織對(duì)SPM攝入的有效劑量及SPM的代謝動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)等。
利益沖突聲明:作者聲明本文無(wú)利益沖突。