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        組蛋白乙?;揎棇ρ乐苎装l(fā)生發(fā)展影響的研究進展

        2024-12-23 00:00:00謝藝劉陽李紅艷徐曉薇
        關(guān)鍵詞:牙周炎

        [摘要] 牙周炎是由菌斑生物膜引起的慢性炎癥性疾病,牙周微環(huán)境穩(wěn)態(tài)對于牙周健康至關(guān)重要。表觀遺傳學(xué)探討環(huán)境等非遺傳因素如何在DNA 核苷酸序列不發(fā)生改變的前提下調(diào)控基因的表達(dá),從而影響疾病的發(fā)生發(fā)展。組蛋白乙?;揎検浅R姷谋碛^遺傳修飾之一,主要受組蛋白乙?;负徒M蛋白去乙?;傅恼{(diào)節(jié),調(diào)節(jié)失衡可引起基因調(diào)控紊亂,導(dǎo)致慢性炎癥、自身免疫性疾病和癌癥等疾病。組蛋白乙酰化修飾與牙周炎發(fā)生發(fā)展有明確的相關(guān)性?,F(xiàn)分別從發(fā)生牙周炎時牙齦上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞和牙周膜干細(xì)胞中組蛋白乙?;揎椀淖兓?,闡明組蛋白乙酰化修飾在牙周炎發(fā)生發(fā)展過程中的作用及其分子機制,為牙周炎的表觀治療提供依據(jù)。

        [關(guān)鍵詞] 表觀遺傳學(xué); 組蛋白乙?;揎?; 基因轉(zhuǎn)錄; 牙周炎; 表觀遺傳療法

        [中圖分類號] R781. 4 [文獻標(biāo)志碼] A

        牙周炎是一種發(fā)生在牙齒支持組織的慢性炎癥性破壞性疾病,是牙菌斑微生物與宿主相互作用的結(jié)果,最終導(dǎo)致牙周組織破壞和牙齒松動脫落,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和全身健康[1]。研究[2] 顯示:牙周致病菌、炎癥細(xì)胞因子、年齡增長和不良生活習(xí)慣等均可影響細(xì)胞的表觀遺傳。表觀遺傳指環(huán)境因素在不改變基因核苷酸序列的情況下,即可產(chǎn)生基因表達(dá)的變化與功能改變,進而出現(xiàn)穩(wěn)定可遺傳且可逆的表型改變[3]。表觀遺傳的調(diào)控方式包括DNA 甲基化、組蛋白修飾和非編碼 RNA 修飾3 種類型[4]。其中,組蛋白是真核生物體細(xì)胞染色質(zhì)中核小體的基本結(jié)構(gòu)蛋白,能夠被多種方式共價修飾,如組蛋白甲基化、乙?;?、磷酸化、泛素化和二磷酸腺苷(adenosine diphosphate, ADP) -核糖基化等,組蛋白氨基末端的不同種類修飾通過協(xié)同或拮抗等作用使染色質(zhì)在表達(dá)轉(zhuǎn)錄活性或轉(zhuǎn)錄沉默狀態(tài)之間進行動態(tài)轉(zhuǎn)換[5]。

        目前, 牙周炎相關(guān)的表觀遺傳學(xué)研究[2,6-7] 主要集中于DNA 甲基化過程中,關(guān)于組蛋白乙?;难芯肯鄬^少,也較為表淺。牙齦上皮細(xì)胞是抵御牙周致病菌的第一道防線,免疫細(xì)胞是調(diào)節(jié)宿主炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答的主要參與者,牙周膜干細(xì)胞(periodontal ligament stem cells, PDLSCs) 是實現(xiàn)牙周組織再生的重要細(xì)胞來源, 現(xiàn)就牙齦上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞和PDLSCs 中的組蛋白乙?;揎椩谘乐苎装l(fā)生發(fā)展過程中的作用及其機制進行綜述,以期對牙周炎的表觀治療研究提供新的思路。

        1 組蛋白乙?;^程

        組蛋白翻譯后共價修飾是表觀遺傳學(xué)調(diào)控的重要形式之一,其引起的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)重塑在真核生物基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮重要作用。組蛋白乙?;鳛榻M蛋白翻譯后修飾的一種類型,通常發(fā)生在組蛋白H3 和組蛋白H4 氨基端相對保守的賴氨酸基團上,該過程主要受組蛋白乙酰化酶(histoneacetyltransferases, HATs) 和組蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases, HDACs) 的調(diào)控[2]。

        HATs是將乙酰輔酶A (acetoacetyl coenzyme A,Acetyl-CoA) 的乙酰基轉(zhuǎn)移至組蛋白氨基端尾部賴氨酸殘基上的一組酶。根據(jù)催化中心的結(jié)構(gòu)和功能特性分為Gcn5 相關(guān)N-乙酰轉(zhuǎn)移酶(Gcn5-relatedN-acetyltransferase, GNAT)、一般控制非抑制因子5/P300/CBP 相關(guān)因子(general controlnonderepressible 5/P300/CBP-associated factor,GCN5/PCAF)、MOZ-YBF2/SAS3-SAS2-TIP60蛋白家族(MOZ-YBF2/SAS3-SAS2-TIP60,MYST)、CREB 結(jié)合蛋白(CREB-binding protein,p300/CBP) 和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄109 (regulation oftranscription 109, Rtt109) 等5 個亞族, 通過催化組蛋白氨基端的賴氨酸殘基乙?;?中和賴氨酸NH3+基團上的正電荷,減弱組蛋白與DNA 中帶負(fù)電荷的磷酸基之間的靜電相互作用,使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變松散,轉(zhuǎn)錄因子更容易與DNA 結(jié)合,利于基因轉(zhuǎn)錄[2]。此外, 溴結(jié)構(gòu)域(bromodomain, BRD)是一類進化高度保守、能夠識別并結(jié)合組蛋白乙?;嚢彼釟埢牡鞍捉Y(jié)構(gòu)域[8],通過限制特定位點的HATs 活性,調(diào)節(jié)組蛋白乙?;M而參與染色質(zhì)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)變化及轉(zhuǎn)錄調(diào)控。根據(jù)結(jié)構(gòu)或序列的相似性,BRD 蛋白包括8 個家族,其中BRD 和超末端結(jié)構(gòu)域(bromodomain and extra-terminaldomain, BET) 蛋白家族的研究最為深入和廣泛[9-10]。許多HATs 屬于BET 蛋白,即許多HATs在催化組蛋白發(fā)生乙?;螅軌蜃R別乙?;M蛋白,并定位于目的基因的啟動子或增強子區(qū)域,募集相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子,啟動并維持相關(guān)基因的表達(dá)[10]。

        與上述乙?;^程相反的去乙?;^程則是在HDACs 的作用下發(fā)生。HDACs 可催化組蛋白脫去乙?;偈箮д姷慕M蛋白與帶負(fù)電的DNA 緊密結(jié)合,染色質(zhì)呈致密結(jié)構(gòu),不利于轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,可抑制基因轉(zhuǎn)錄[2]。目前,在高等哺乳動物中共發(fā)現(xiàn)18 種HDACs,分為4 類蛋白家族:Ⅰ類包括HDAC1、2、3 和8; Ⅱ 類分為2 個亞型Ⅱa 和Ⅱ b, Ⅱ a 類包括HDAC4、5、7、9, Ⅱ b 類包括HDAC6 和10; Ⅲ 類包括Sirt1、2、3、4、5、6 和7; Ⅳ 類為HDAC11。除Ⅲ 類HDACs 是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+) 依賴型酶外,Ⅰ、Ⅱ 和 Ⅳ 類HDACs 均為鋅離子依賴型酶,具有相似的去乙酰基結(jié)構(gòu)域[11-12]。

        組蛋白乙?;揎棇虮磉_(dá)的調(diào)控通常并非單獨發(fā)揮作用,而是以不同的組蛋白修飾組合模式產(chǎn)生綜合效應(yīng),不同的組蛋白修飾組合稱為“組蛋白密碼”[13-14]。因此,關(guān)于組蛋白各種共價修飾之間以及組蛋白乙?;揎椗c其他表觀修飾之間如何密切關(guān)聯(lián),調(diào)控基因表達(dá),影響牙周炎的發(fā)生發(fā)展是一個錯綜復(fù)雜的過程,有待深入研究。

        2 組蛋白乙?;揎椗c牙周炎

        HATs 和HDACs 之間的動態(tài)平衡控制著染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因表達(dá),組蛋白乙酰化狀態(tài)的失衡與腫瘤和炎癥等發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)[15]。近年來研究[16] 顯示:HATs 和HDACs 的改變與牙周炎密切相關(guān)。

        研究[17] 顯示: 慢性牙周炎患者牙齦組織中HDAC1、HDAC5、HDAC8 和HDAC9 mRNA 水平升高。應(yīng)用HDAC 抑制劑(HDAC inhibitor,HDACi) 能夠降低牙周炎小鼠模型的骨喪失, 緩解牙周炎癥[18]??谇徊≡w分泌的高濃度丁酸可通過抑制HDACs 進而破壞骨保護素/核因子κB(nuclear factor kappa B, NF-κB) 受體活化因子配體的平衡, 引起牙周骨組織破壞并損害骨修復(fù)能力[19], 提示組蛋白乙?;揎椗c牙周炎的發(fā)生發(fā)展有明確的相關(guān)性。

        2. 1 牙齦上皮細(xì)胞中的組蛋白乙?;揎?/p>

        牙齦上皮是牙周組織抵御病原體的第一道防線[20]。人牙齦上皮是特異性復(fù)層鱗狀上皮, 可以進一步分為口腔上皮、齦溝上皮和結(jié)合上皮。上皮覆蓋的小生態(tài)區(qū)無論是正常還是疾病狀態(tài)下均常受到微生物的侵?jǐn)_。在宿主免疫防御過程中,牙齦上皮對微生物不僅具有物理屏障作用,而且通過表達(dá)多種模式識別受體(pattern recognition receptors,PRRs) 識別微生物相關(guān)分子模式(microbiotaassociatedmolecular patterns,MAMPs),并通過分泌多種細(xì)胞因子和化學(xué)因子如白細(xì)胞介素8(interleukin-8, IL-8) 和抗菌肽與MAMPs 反應(yīng),在宿主免疫識別和啟動方面發(fā)揮著主動生物屏障作用,積極參與宿主的先天性免疫反應(yīng)和獲得性免疫反應(yīng)[21]。因此, 針對牙周炎時牙齦上皮細(xì)胞中組蛋白乙?;揎椀难芯烤哂兄匾饬x。

        2. 1. 1 涉及HATs 的相關(guān)研究 根據(jù)催化中心的結(jié)構(gòu)、功能和特性,HATs 分為5 大類,哺乳動物主要有3 個HATs 家族: p300/CBP、MYST 和GNAT 家族。目前, 在牙齦上皮細(xì)胞中HATs 的相關(guān)研究主要集中在p300/CBP,牙齦卟啉單胞菌和大腸桿菌等口腔常見病原體產(chǎn)生的細(xì)菌脂多糖(lipopolysaccharide, LPS) 可通過激活細(xì)胞膜表面Toll 樣受體(Toll-like receptors, TLR) 1/2、TLR4 和胞漿內(nèi)核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域1(nucleotide-binding oligomerization domain 1,NOD1)等PRRs, 引起口腔上皮細(xì)胞中p300/CBP 活性增強,使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變疏松,有利于p300/CBP 的靶基因NF-κB 的轉(zhuǎn)錄,促進牙周炎發(fā)生發(fā)展[22]。光生物調(diào)節(jié)療法(photo-biomodulationtherapy,PBMT) 在促進傷口再上皮化過程中也表現(xiàn)出對上皮細(xì)胞中p300/CBP 及NF- κB 表達(dá)的影響。研究[23] 顯示:在小鼠舌背部創(chuàng)傷性潰瘍愈合過程中,傷口再上皮化愈合的早期階段(第3 天),PBMT 組小鼠H3K9 乙酰化和NF-κB 表達(dá)水平較對照組升高,角質(zhì)形成細(xì)胞遷移加速;在傷口再上皮化愈合的最后階段(第10 天), H3K9 乙?;蚇F-κB 表達(dá)水平較對照組低,刺激角質(zhì)形成細(xì)胞最終分化,促進傷口愈合。研究[24] 顯示:PBMT 可以引起角質(zhì)形成細(xì)胞中p300/CBP 表達(dá)增多,H3K9 乙?;黾?,從而上調(diào)pS6 表達(dá),激活與再上皮化相關(guān)的磷脂酰肌醇-3- 激酶(phosphoinositide-3-kinase, PI3K) /哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR) 信號通路,促進再上皮化修復(fù)。此 外, 還 有 研 究[ 25 ] 顯 示: BET 抑 制劑I-BET151 和JQ1 可阻斷BRD 對乙酰化賴氨酸的識別,阻斷其下游通路,抑制牙齦上皮細(xì)胞和牙齦成纖維細(xì)胞中炎性細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá),改善小鼠牙周炎的牙齦炎癥和牙槽骨破壞。

        2. 1. 2 涉及HDACs 的相關(guān)研究 牙齦上皮細(xì)胞暴露于不同的細(xì)菌會對下游先天性免疫標(biāo)記物產(chǎn)生不同的誘導(dǎo)作用,引起上皮細(xì)胞不同的先天性免疫反應(yīng)。研究[26] 顯示:感染牙齦卟啉單胞菌的牙齦上皮細(xì)胞中,HDAC1、2 和 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶1 減少,抑制下游先天免疫標(biāo)記物抗菌肽人β 防御素2(humanβ-defensin-2,HBD-2) 和CC 趨化因子配體20 (CC chemokine ligand 20, CCL20) 基因的表達(dá)。采用HDACi 治療后, hBD2 和CCL20 基因表達(dá)恢復(fù)正常,表明增加組蛋白乙?;綄⒂兄谔岣哐例l上皮細(xì)胞的抗菌活性和先天性免疫應(yīng)答能力。上述研究提示: HDACi 在增強牙齦上皮細(xì)胞先天性免疫應(yīng)答方面的應(yīng)用前景廣泛;該研究結(jié)論也擴大了對牙周炎相關(guān)分子信號機制的認(rèn)識,提供了新的治療牙周炎的藥理靶點,如PRRs 和BET 蛋白等。目前臨床應(yīng)用中,靶向抑制PRRs 已用于銅綠假單胞菌所致的肺部和泌尿系統(tǒng)感染以及膿毒癥等疾?。?7],靶向抑制BET 蛋白能夠改善類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化、內(nèi)毒素休克和膿毒癥等炎癥性疾病過程[28-30]。因此, HDACi、PRRs 抑制劑和BET 蛋白抑制劑均有望應(yīng)用于牙周炎的臨床治療。

        2. 2 免疫細(xì)胞中的組蛋白乙?;揎?/p>

        維持牙周免疫穩(wěn)態(tài)對于防治牙周炎至關(guān)重要。牙周致病菌突破上皮屏障后, 被免疫細(xì)胞識別捕獲,通過調(diào)控宿主保護性或破壞性免疫反應(yīng)影響牙周病的發(fā)生發(fā)展。發(fā)生牙周炎時,免疫細(xì)胞中組蛋白乙?;桨l(fā)生變化并且能夠影響炎癥進展,為表觀遺傳藥物靶向免疫療法應(yīng)用于牙周炎臨床治療提供了理論支撐。

        2. 2. 1 免疫細(xì)胞中HATs 的相關(guān)研究 巨噬細(xì)胞作為固有免疫細(xì)胞,是宿主防御系統(tǒng)的重要組成部分,在動員宿主的防御機制中發(fā)揮抗細(xì)菌感染的關(guān)鍵作用,維持宿主-微生物之間的平衡。一旦與外來細(xì)菌接觸,巨噬細(xì)胞的殺菌能力增加,分泌許多細(xì)胞因子,刺激其他細(xì)胞的抗菌反應(yīng),直接和間接參與宿主對牙周病原體的抵御[31]。巨噬細(xì)胞具有高度可塑性,在不同環(huán)境刺激下可極化為M1 促炎表型或M2 抗炎表型, 巨噬細(xì)胞M1/M2 動態(tài)平衡與牙周炎的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)。

        發(fā)生牙周炎時,牙周膜和血清中的巨噬細(xì)胞向M1 表型轉(zhuǎn)變, 且M1/M2 比例與牙周炎嚴(yán)重程度呈正相關(guān)關(guān)系[32]。TAKEUCH 等[33] 發(fā)現(xiàn):組蛋白乙酰化可以促進TLR 對巨噬細(xì)胞的刺激,并參與NF-κB 等多種促炎基因的表達(dá)。BET 蛋白家族中的BRD4 可識別NF- κB 基因啟動子區(qū)乙酰化賴氨酸, 募集正轉(zhuǎn)錄延伸因子b (positive transcriptionelongation factor b,P-TEFb),促進NF-κB 基因轉(zhuǎn)錄,使其向M1 型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化;而靶向BRD4 的小分子抑制劑I-BET 可競爭性結(jié)合BRD4,干擾其對乙?;嚢彼岬淖R別結(jié)合進而抑制基因轉(zhuǎn)錄。由此可見, BET 蛋白抑制劑能夠在牙周炎等炎癥性疾病的治療中發(fā)揮積極作用,提示通過促炎基因啟動子區(qū)的組蛋白乙?;揎椏梢哉{(diào)控炎癥反應(yīng)。

        2. 2. 2 免疫細(xì)胞中HDACs 的相關(guān)研究 研究[34]顯示:口腔病原體代謝物如丁酸等短鏈脂肪酸可減少中性粒細(xì)胞對細(xì)菌的吞噬且具有與HDACi 類似的作用,即通過抑制HDACs 的表達(dá),促進組蛋白乙?;?, 抑制中性粒細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor?α,TNF?α)、IL?1β 和IL?10,影響中性粒細(xì)胞的免疫應(yīng)答能力。此外,革蘭陰性菌細(xì)胞壁中的LPS 也能夠發(fā)揮HDACi 的功能。LPS 可以使B 細(xì)胞中IL-10 基因啟動子區(qū)域周圍的組蛋白H3 和H4 乙?;黾?,促進IL-10 mRNA 表達(dá),而IL-10 分泌增加能夠抑制促炎細(xì)胞因子發(fā)揮抗炎作用,調(diào)控炎癥免疫微環(huán)境[35]。通過改變組蛋白乙?;揎梺碚{(diào)控巨噬細(xì)胞從M1 型向M2 型轉(zhuǎn)變以及免疫細(xì)胞中炎癥相關(guān)基因的表達(dá)是調(diào)控牙周炎癥微環(huán)境的有效方式,有助于宿主達(dá)到一種理想化的免疫狀態(tài),既能有效防止病原體傳播,又不會導(dǎo)致周圍組織損傷。

        2. 3 PDLSCs中的組蛋白乙?;揎?/p>

        牙槽骨是人體骨骼系統(tǒng)中代謝和改建最活躍的部分,是高度可塑性組織。在生理情況下,牙槽骨處于骨吸收和骨形成的動態(tài)平衡。當(dāng)牙周炎癥持續(xù)存在,大量炎癥介質(zhì)釋放,骨穩(wěn)態(tài)失衡,最終導(dǎo)致牙槽骨吸收,甚至牙齒松動脫落。因此,防止牙槽骨吸收和促進牙槽骨再生一直是口腔學(xué)研究的重點。

        PDLSCs 是一類存在于牙周韌帶中的間充質(zhì)干細(xì)胞,具有自我更新和多向分化潛能,可以分化為成骨細(xì)胞、成脂肪細(xì)胞和成軟骨細(xì)胞等,作為牙周組織再生的細(xì)胞來源[36]。近年來PDLSCs 的表觀遺傳調(diào)控已成為研究熱點, 有學(xué)者[37-38] 研究組蛋白乙酰化修飾對PDLSCs 成骨分化潛能的影響,以期使PDLSCs 更好地應(yīng)用于牙周骨再生修復(fù)。

        2. 3. 1 PDLSCs 中HATs 的相關(guān)研究 發(fā)生牙周炎時, PDLSCs 中的HAT2A、HAT3B、HAT6A和HAT6B 表達(dá)水平降低[39]。作為p300/CBP 相關(guān)因子同源物,HAT2A 表達(dá)下調(diào)會抑制Wnt 通路抑制因子Dickkopf 相關(guān)蛋白1 (dickkopf-relatedprotein 1, DKK1) 表達(dá),激活經(jīng)典Wnt 通路,導(dǎo)致PDLSCs 成骨分化能力降低。進一步研究[40]顯示:HAT2A 調(diào)控DKK-1 的表達(dá),通過靶向結(jié)合DKK-1 基因啟動子區(qū), 使其H3K9 和H3K14 乙酰化而實現(xiàn)。此外,阿司匹林能夠上調(diào)HAT2A 的表達(dá), 改善大鼠牙周炎癥狀[40]。上述結(jié)果提示:HAT2A 可以使DKK-1 基因啟動子區(qū)組蛋白乙?;?上調(diào)DKK-1 表達(dá)的藥物和靶向HAT2A 的藥物可以逆轉(zhuǎn)慢性炎癥引起的表觀遺傳修飾,因此上調(diào)DKK-1 表達(dá)的藥物和靶向HAT2A 的藥物有望成為治療牙周炎的新型藥物,以實現(xiàn)牙槽骨再生的目的。

        HAT6A 屬于MYST 家族,可調(diào)節(jié)核轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子2 (nuclear factor-erythroid 2-related factor,Nrf2) /抗氧化反應(yīng)元件(antioxidant responseelement, ARE) 信號通路并抑制老年人骨髓源性間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow-derived mesenchymalstem cells, BMSCs) 中 活 性 氧 的 積 累, 促 進BMSCs 的增殖分化[41]。

        HAT6B 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激方面發(fā)揮重要作用[39]。炎癥狀態(tài)下,PDLSCs 中HAT6B 表達(dá)水平降低,引起PERK 表達(dá)水平上調(diào),激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,造成未折疊蛋白累積, 最終導(dǎo)致PDLSCs 成骨分化不良[39]。中草藥蛇麻素可上調(diào)HAT6B 表達(dá)水平,使H3K9 和H3K14 的乙?;潭仍黾樱瑥亩纳粕鲜鲞^程[42]。

        2. 3. 2 PDLSCs中HDACs的相關(guān)研究 在PDLSCs成骨分化領(lǐng)域,HUYNH 等[43] 在體外實驗中發(fā)現(xiàn):炎癥微環(huán)境下人PDLSCs 中高表達(dá)Ⅰ類(HDAC1、2 和3) 和Ⅱ 類(HDAC4 和6) HDACs, 而在PDLSCs 成骨分化過程中,HDAC3 表達(dá)逐漸減少,組蛋白H3 乙酰化水平升高。采用HDACi 曲古柳菌素A (trichostatin A, TSA) 處理可降低HDAC3等的表達(dá)水平,PDLSCs 不僅骨礦化能力增強,而且衍生的細(xì)胞外囊泡富含促成骨的微小RNA(microRNAs, miRNAs) 和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白, 提高了骨再生能力。體內(nèi)實驗[44] 顯示:在顱骨缺損小鼠模型中,聯(lián)合應(yīng)用聚己內(nèi)酯/聚乙二醇成骨材料支架和TSA 處理后人PDLSCs 的成骨效果優(yōu)于僅應(yīng)用成骨材料支架和人PDLSCs, 該結(jié)果為TSA應(yīng)用于人牙周骨缺損的臨床再生性修復(fù)提供了可靠的實驗依據(jù)。

        此 外, 研 究 者[45-47] 發(fā) 現(xiàn): HDACs 在 影 響PDLSCs 成骨分化的過程中與miRNAs 存在一定的相關(guān)性。HDAC9 與miR-17 形成的負(fù)反饋抑制環(huán)可影響PDLSCs 在體內(nèi)體外的成骨分化[45]。miR-17能夠抑制HDAC9,誘導(dǎo)PDLSCs 成骨;在炎癥條件下,HDAC9 可靶向結(jié)合至miR-17 的啟動子區(qū)以抑制該基因表達(dá),從而抑制PDLSCs 成骨分化,而HDAC9 的抑制劑丁酸鈉(sodium butyrate, NaB)能夠明顯改善該過程[45]。除miR-17 以外, miR-383-5p 能夠發(fā)揮對HDAC9 的抑制作用[46],miR-22可以通過抑制HDAC6 表達(dá)來促進PDLSCs 的成骨分化[47]。

        總之,PDLSCs 作為與牙周骨組織再生相關(guān)的重要干細(xì)胞,研究組蛋白乙?;揎棇ζ涑晒欠只芰Φ挠绊懯直匾?。上述研究表明:牙周炎患者的PDLSCs 中部分HATs 基因表達(dá)水平降低,部分HDACs 基因表達(dá)水平升高,進而通過影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng) 激、經(jīng) 典 Wnt 通 路 或 miRNAs 等 機 制 引 起PDLSCs 成 骨 分 化 缺 陷,而 未 折 疊 蛋 白 響 應(yīng)(unfolded protein response,UPR) 的抑制劑、DKK-1誘導(dǎo)劑、HDACi (如TSA 和NaB 等) 以及miR-17、miR-22 和miR-383-5p 等miRNAs 的靶向誘導(dǎo)劑在該過程中顯示出對骨再生的正向調(diào)控作用。上述研究為靶向治療和多種靶向治療的聯(lián)合應(yīng)用提供了理論依據(jù)。HDACi 作為一種抗癌藥物已被廣泛研究,在誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和癌細(xì)胞死亡方面的作用備受關(guān)注[48-50]。但是,腫瘤患者的臨床試驗證據(jù)[48] 表明:廣譜HDACi 具有多種劑量限制性毒性,包括血小板減少癥、中性粒細(xì)胞減少癥、疲勞和腹瀉等,因此關(guān)于HDACi 在治療人牙周炎方面的研究也需要考慮藥物帶來的不良反應(yīng)。

        3 小 結(jié)

        牙周炎是一種以菌斑生物膜為始動因子,以牙齒支持組織破壞為特征的慢性炎癥性疾病,可導(dǎo)致牙槽骨吸收、牙齒松動甚至脫落,是成年人失牙的首要原因。牙周致病菌和炎癥刺激因子等生物因素和年齡增加及不良生活習(xí)慣等生理因素均會對細(xì)胞的表觀遺傳產(chǎn)生一定的影響,從而增加牙周炎易感性,促進牙周炎的發(fā)展。

        組蛋白乙?;揎椬鳛橛绊懕碛^遺傳的方式之一, 在牙周炎發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。組蛋白乙酰化水平對于牙周組織中口腔上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞和PDLSCs 的功能均有重要影響。通過探索相關(guān)細(xì)胞中基因的動態(tài)表達(dá), 能更好地闡明危險因素與牙周炎之間的關(guān)系。表觀遺傳藥物HDACi 和BET 蛋白抑制劑等在調(diào)節(jié)異常的組蛋白乙酰化修飾, 促進牙周軟硬組織再生方面也顯示出了廣闊的應(yīng)用前景, 有望成為牙周炎常規(guī)治療的輔助治療手段。

        然而,目前組蛋白乙酰化修飾在牙周炎病程中機制的研究并不深入, 不同研究甚至存在矛盾之處。造成該現(xiàn)象的原因可能與HATs 和HDACs 基因表達(dá)存在動態(tài)變化、“組蛋白密碼”發(fā)揮綜合效應(yīng)以及組蛋白共價修飾與其他表觀修飾方式間存在相互影響等有關(guān)。未來的研究可進一步探討組蛋白乙?;陌袠?biāo)位點,以對其進行量化比較,尋找更多的靶基因和表觀遺傳藥物作用靶點,為表觀遺傳藥物的研發(fā)和通過影響組蛋白乙?;揎椝絹硇迯?fù)牙周組織缺損研究提供更加可靠的理論依據(jù)。

        利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。

        作者貢獻聲明:謝藝參與文獻整理和論文撰寫, 劉陽參與論文修改,李紅艷和徐曉薇參與選題設(shè)計、論文修改及審閱。

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