任雪峰，楊淑然，謝亮焜，張明珠

1 昆明醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院牙周病科，昆明 650106；2 昆明醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院種植科；3 云南省口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

再生醫(yī)學(xué)和組織工程的發(fā)展為疾病治療和受損組織器官再生提供了新的臨床治療方向。間充質(zhì)干細(xì)胞（Mesenchymal stem cells，MSCs）是具有自我更新，可向脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞及骨細(xì)胞多向分化的一類細(xì)胞。從人類組織中分離的MSCs 是自體移植的理想干細(xì)胞群，通過分化成不同組織類型的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)組織再生。牙齦間充質(zhì)干細(xì)胞（Gingival mesenchymal stem cells，GMSCs）是牙齦成纖維細(xì)胞的亞群[1］，除了具有良好的體內(nèi)外自我更新、多向分化和免疫調(diào)節(jié)[2］能力外，還具有低毒性、來源廣泛[3］、高增殖且表型穩(wěn)定[2，4］、無較大法律及倫理上的爭(zhēng)議等優(yōu)點(diǎn)，目前已用于口腔頜面部疾病、皮膚病及周圍神經(jīng)損傷等的治療中。隨著干細(xì)胞療法的不斷發(fā)展，GMSCs 在口腔頜面部疾病治療中的應(yīng)用相關(guān)研究也越來越多。現(xiàn)將GMSCs 在相關(guān)口腔頜面部疾病治療中的作用及作用機(jī)制綜述如下。

1 GMSCs 在牙周炎及種植體周圍炎治療中的作用及作用機(jī)制

牙周炎治療的目標(biāo)首先是去除病因、消除炎癥，最終目標(biāo)是促進(jìn)牙周受損組織的再生。但是由于牙周炎的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜、口腔細(xì)菌無法完全清除及人體免疫反應(yīng)等因素的影響，目前無論是基礎(chǔ)治療還是手術(shù)治療對(duì)牙周缺損組織的修復(fù)效果均不理想，無法完全實(shí)現(xiàn)功能性的牙周組織再生?；谝陨喜蛔?，研究者們將來源于牙周組織的GMSCs 引入牙周炎的治療中，干細(xì)胞的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)牙槽骨的部分再生，還可以誘導(dǎo)牙骨質(zhì)和牙周韌帶的形成。HONG 等[5］將GMSCs 注入小鼠體內(nèi)后，發(fā)現(xiàn)GMSCs可以抑制M1 巨噬細(xì)胞的活化，調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，降低炎癥反應(yīng)，促進(jìn)牙周炎小鼠模型中的牙槽骨再生。GMSCs 還可以通過減少血清中促炎細(xì)胞因子腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白細(xì)胞介素6（IL-6）的表達(dá)，促進(jìn)抗炎因子白細(xì)胞介素10（IL-10）的釋放，促進(jìn)牙周組織再生[6-7］。MSCs 可以通過分泌外泌體（Exosomes，Exo）來發(fā)揮作用，外泌體近年來成為再生醫(yī)學(xué)研究的焦點(diǎn)。GMSCs 來源的外泌體（GMSCs-Exo）可模仿其母細(xì)胞的治療優(yōu)點(diǎn)促進(jìn)牙周受損組織的再生。例如，GMSCs-Exo 可以通過調(diào)節(jié)NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)通路、Wnt-5a 信號(hào)通路來抑制PDLSCs 的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)抗炎因子的產(chǎn)生，從而減弱PDLSCs 的炎癥反應(yīng)，進(jìn)而恢復(fù)其再生潛力[8］。目前GMSCs-Exo 在牙周炎動(dòng)物模型中觀察到了顯著的牙周組織再生和免疫相關(guān)指標(biāo)的改善，表明GMSCs-Exo 在牙周炎的組織再生及免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮了重要作用。研究[9］報(bào)道，GMSCs-EVs 能夠在體外和牙周病大鼠模型中減少單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和T 細(xì)胞對(duì)促炎細(xì)胞因子的分泌，抑制T 細(xì)胞活化并誘導(dǎo)Tregs 的形成，通過GMSCs-EVs 的免疫調(diào)節(jié)能力顯著改善受損牙周組織的再生。研究[10］發(fā)現(xiàn)，TNF-α 預(yù)處理的GMSCs 外泌體通過增強(qiáng)外泌體CD73 表達(dá)，從而誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2巨噬細(xì)胞極化，并進(jìn)一步通過靶向Wnt5a介導(dǎo)的RANKL 途徑抑制其破骨活性防止牙周組織中的骨質(zhì)流失，為建立牙周炎治療方法鋪平了道路。

種植體周圍炎是指種植牙周圍組織中的炎癥反應(yīng)，其臨床特征包括軟組織的炎癥反應(yīng)和生物骨重塑后周圍骨的進(jìn)行性喪失，其中種植體周圍骨喪失是種植中最常見的并發(fā)癥之一。通過搭載不同性能的水凝膠，GMSCs 可以在大鼠植體周圍炎模型上通過控制局部炎癥的發(fā)生增強(qiáng)成骨分化實(shí)現(xiàn)種植體周圍的完全骨再生；或在發(fā)揮抗菌特性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)成骨分化[11］。隨著目前種植治療的增多，減少及改善其并發(fā)癥，提高種植體使用時(shí)間及療效已成為口腔醫(yī)生亟待解決的問題和難題。

2 GMSCs在口腔癌治療中的作用及作用機(jī)制

舌鱗狀細(xì)胞癌是最常見的口腔鱗狀細(xì)胞癌類型，預(yù)后較差。近年來，生物療法的引入有望提高患者的生存率。MSCs可以募集到腫瘤部位，是細(xì)胞治療中進(jìn)行細(xì)胞因子等小分子物質(zhì)遞送的有效載體。GMSCs 可以通過上調(diào)促凋亡基因（p-JNK、cleaved PARP、cleaved caspase-3、Bax）的表達(dá)及下調(diào)增殖和抗凋亡基因（p-ERK1/2、Bcl-2、CDK4、cyclin D1、PCNA、survivin）的表達(dá)來改變口腔癌細(xì)胞周圍的微環(huán)境，在體外和體內(nèi)均實(shí)現(xiàn)了對(duì)口腔癌細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制[12］。GMSCs 可有效地結(jié)合藥物，GMSCs 與IFN-β結(jié)合后以活性形式及足夠的量緩慢釋放從而抑制舌鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞在體外和體內(nèi)的增殖，并減弱體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)[13］。針對(duì)術(shù)后舌組織缺損，有研究[14］發(fā)現(xiàn)，將豬小腸黏膜下層細(xì)胞外基質(zhì)與GMSCs 結(jié)合，可顯著增加肌源性轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，同時(shí)抑制了舌損傷部位的I 型膠原蛋白的表達(dá)，從而通過增強(qiáng)內(nèi)源性骨骼肌的功能加速傷口愈合和肌肉再生并維持總體形狀。此外，ZHANG 等[15］研究表明GMSCs-Exo與小腸粘膜下基質(zhì)結(jié)合可以增加BDNF 的表達(dá)，促進(jìn)上皮基底祖細(xì)胞增殖和分化為味蕾細(xì)胞，從而促進(jìn)味蕾再生，進(jìn)一步促進(jìn)了舌部組織解剖結(jié)構(gòu)及生理功能重建的發(fā)展。GMSCs 的抑癌及再生修復(fù)作用使其成為潛在的口腔癌治療途徑，使用GMSCs 作為載體將藥物輸送到腫瘤微環(huán)境中可能是口腔腫瘤學(xué)的未來潛在治療方法。

3 GMSCs 在頜面部組織缺損治療中的作用及作用機(jī)制

口腔頜面部位因創(chuàng)傷、腫瘤切除及遺傳等原因造成的軟組織損傷，可能對(duì)患者的咀嚼功能、面部美觀和心理健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此對(duì)于生理和功能重建的需求迫在眉睫，以干細(xì)胞為基礎(chǔ)的療法成為一種有前景的治療方案。針對(duì)軟組織缺損，研究[16］發(fā)現(xiàn)GMSCs 移植可以通過其強(qiáng)大的增殖和多譜系分化能力修復(fù)大鼠牙齦缺陷且無致瘤性，移植1 周后缺損面積縮小，3 周后局部牙齦組織的形態(tài)和顏色與正常牙齦組織相似，移植4 周后GMSCs 有效促進(jìn)牙齦組織再生。干細(xì)胞移植可以在沒有任何創(chuàng)傷的情況下成功修復(fù)牙齦組織，是治療單發(fā)或多發(fā)牙齦退縮可靠的治療方法。除此之外，發(fā)現(xiàn)封裝在精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽修飾的藻酸鹽水凝膠中的GMSCs 顯示出高活力及高肌源分化能力，可有效地增加毛細(xì)血管密度、形成新血管和有效分化為肌肉組織，可用作組織再生的獨(dú)特平臺(tái)[17］。GMSCs 雖然來自于口腔軟組織，但GMSCs 同樣具有一定形成新骨的能力[4］。TGF-β信號(hào)抑制劑SB431542處理的GMSCs 成骨分化增加，可修復(fù)小豬嚴(yán)重的頜面骨缺損[18］。同樣，將GMSCs 與支架材料結(jié)合也能促進(jìn)骨的再生。GMSCs 結(jié)合水凝膠或膠原膜在小鼠顱骨及牙槽骨缺損模型中均可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，增加骨再生能力，促進(jìn)骨組織再生[19-20］。此外，GMSCs結(jié)合骨形態(tài)發(fā)生蛋白2也能增強(qiáng)GMSCs向成骨細(xì)胞的分化修復(fù)牙槽骨缺損[20］。GMSCs 應(yīng)用于頜面部軟硬組織缺損的治療有極大的潛能，不僅有助于改善患者頜面部外形及生理功能，對(duì)于其心理健康的治療也起到積極作用。

4 GMSCs在口腔黏膜炎治療中的作用及作用機(jī)制

口腔黏膜炎及口干癥是化療和放療的常見不良作用之一，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。目前大多數(shù)針對(duì)口腔黏膜炎預(yù)防或治療既沒有特異性，也沒有很好的效果。作為治療口腔粘膜炎的唯一藥物，重組人角質(zhì)形成細(xì)胞生長(zhǎng)因子因頻繁注射、成本高及潛在的腫瘤促進(jìn)作用極大限制其應(yīng)用。因此，迫切需要更有效的口腔黏膜炎治療方法。ZHANG 等[21］研究發(fā)現(xiàn)，GMSCs 具有更高的歸巢和分化能力，能促進(jìn)口腔黏膜炎小鼠粘膜舌上皮襯里的再生，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖、遷移和膠原蛋白的分泌，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移從而促進(jìn)血管生成，從而緩解小鼠的口腔粘膜炎[22］。另有研究[14］發(fā)現(xiàn)，GMSCs 可以通過增強(qiáng)內(nèi)源性骨骼祖細(xì)胞的功能和抑制纖維化來促進(jìn)舌肌粘膜再生?？谇火つぱ谆颊叱３霈F(xiàn)口干癥，目前臨床常用的人工唾液、催涎劑和改善生活方式均不能完全控制病情。ABD EL-LATIF 等[23］研究發(fā)現(xiàn)，下頜下唾液腺注射GMSCs+自體纖維蛋白膠粘合可以改善下頜下唾液腺的功能。

綜上所述，GMSCs 具有易于獲取、增殖活性和基因組穩(wěn)定性高及免疫調(diào)節(jié)和再生潛力高等優(yōu)點(diǎn)，可用于口腔頜面部疾病的治療中。但口腔頜面部的炎癥反應(yīng)是否對(duì)GMSCs 的治療效果存在影響，目前臨床尚存在一定爭(zhēng)議，后續(xù)還需進(jìn)一步深入研究。