郭宣佐，韓亞琨

(1.吉林醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院 信息中心統(tǒng)計(jì)室，吉林 吉林 132013；2.吉林醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院 口腔科，吉林 吉林 132013)

牙周炎是在齦下菌斑的作用下，機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答從而導(dǎo)致牙周支持組織發(fā)生破壞的一類疾病。雖然這一過(guò)程涉及病原微生物、宿主基因特點(diǎn)等多種因素，但免疫應(yīng)答的強(qiáng)弱是決定牙周支持組織破壞程度的最直接因素[1]。在牙周炎病理過(guò)程中，CD4+T細(xì)胞在接受抗原提呈細(xì)胞的信息后可分化成多個(gè)亞群，以下將對(duì)其不同亞群在牙周炎中的功能進(jìn)行詳述。

1 1型與2型輔助性T細(xì)胞(T helper cell, Th)

Th1細(xì)胞可分泌γ干擾素(interferon- γ，IFN- γ)、白細(xì)胞介素2(interleukin- 2, IL- 2)及腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor- α，TNF- α)等細(xì)胞因子，并可活化巨噬細(xì)胞及促進(jìn)G型免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)的效能。Th1細(xì)胞能參與Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型超敏反應(yīng)[2]，其分化及功能主要受IL- 12調(diào)控，IL- 12與Th0細(xì)胞表面的受體結(jié)合后可活化酪氨酸激酶2，進(jìn)而誘導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transducers and activators of transcription, STAT)的磷酸化與活化。STAT4是Th1細(xì)胞分化過(guò)程中的重要調(diào)控因子，它可通過(guò)促進(jìn)T- bet表達(dá)影響Th1細(xì)胞分泌IFN- γ,而IFN- γ又可促進(jìn)T- bet及IL- 12受體β2的表達(dá)，進(jìn)一步加強(qiáng)了IL- 12的作用。IL- 12介導(dǎo)的STAT4及T- bet途徑是Th1分化及IFN- γ表達(dá)過(guò)程中不可或缺的步驟。相比于Th1細(xì)胞，Th2細(xì)胞則是非吞噬細(xì)胞途徑宿主免疫的主要調(diào)控者，它的分化主要由IL- 4調(diào)控。在IL- 4的作用下，轉(zhuǎn)錄因子GATA3啟動(dòng)并上調(diào)STAT6的表達(dá)從而介導(dǎo)T細(xì)胞受體(T cell receptor,TCR)/IL- 4途徑來(lái)調(diào)節(jié)Th2細(xì)胞的分化。GATA3還可促進(jìn)Th2細(xì)胞表達(dá)功能性細(xì)胞因子如IL- 4、IL- 5及IL- 13，并抑制IL- 12受體β2的表達(dá)，在一定程度上抑制Th1細(xì)胞的分化，這也是Th1、Th2細(xì)胞的交互作用機(jī)制之一。除表達(dá)細(xì)胞因子外，Th2細(xì)胞還參與體液免疫過(guò)程：首先，Th2細(xì)胞通過(guò)促進(jìn)IgE和IgG的同型轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)黏膜免疫過(guò)程；其次，Th2細(xì)胞還可以調(diào)節(jié)嗜酸及嗜堿粒細(xì)胞使之表達(dá)IgA；再者，Th2細(xì)胞所分泌的細(xì)胞因子如IL- 4等還可抑制巨噬細(xì)胞功能[3]。

Araujo- Pires等[4]比較分析了健康人群、牙齦炎及慢性牙周炎患者牙齦中Th細(xì)胞內(nèi)炎癥因子的表達(dá)情況。結(jié)果顯示，健康牙齦內(nèi)IL- 2、IL- 5、IFN- γ以及TNF- α表達(dá)水平遠(yuǎn)不及病變的牙齦組織，其中IL- 2則僅表達(dá)于晚期牙周炎組織內(nèi)，侵襲性牙周炎患者牙齦組織的T細(xì)胞中IL- 5、IL- 10、IL- 13以及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor- β,TGF- β)顯著低于對(duì)照組，兩組樣本中IL- 2與IFN- γ的表達(dá)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。侵襲性牙周炎患者的外周血中IFN- γ及IL- 2的mRNA表達(dá)較高，IL- 5及粒細(xì)胞- 巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte- macrophage colony stimulating factor, GM- CSF)的mRNA表達(dá)水平則明顯低于慢性牙周炎組。Bartova等[5]用刀豆蛋白A刺激健康人群及牙周炎患者牙齦內(nèi)的T細(xì)胞，觀察其在IL- 2、IL- 4及IFN- γ表達(dá)上的異同。在刺激前，牙周炎組細(xì)胞上述指標(biāo)的表達(dá)明顯高于健康組。而在刺激后，各組細(xì)胞均表現(xiàn)出IL- 4的高表達(dá)，并開(kāi)始表達(dá)IL- 6。上述研究表明Th1及Th2細(xì)胞對(duì)牙周炎過(guò)程中的免疫反應(yīng)具有調(diào)節(jié)作用，且侵襲性牙周炎的發(fā)生發(fā)展可能與Th1細(xì)胞的活動(dòng)相關(guān)，而慢性牙周炎則主要受Th2細(xì)胞調(diào)控。

2 Th17細(xì)胞與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Regullatory T cells, Tregs)

除傳統(tǒng)的Th1和Th2細(xì)胞外，Th17細(xì)胞因其對(duì)炎癥的特殊調(diào)節(jié)能力及在骨吸收中的作用，近年來(lái)也成為研究的熱點(diǎn)。牙周炎牙齦中的Th17細(xì)胞表達(dá)更多的IL- 17、TNF- β、IL- 1及IL- 6；來(lái)自牙周炎牙槽骨的Th17細(xì)胞則在IL- 17及核因子κB受體活化因子配體(Receptor Activator for Nuclear Factor- κB Ligand, RANKL)這兩種因子上呈明顯的高表達(dá)。其可能機(jī)制為牙齦卟啉單胞菌作用于CD68+抗原提呈細(xì)胞并促進(jìn)其分泌IL- 23p19，該因子又繼續(xù)作用于Th17細(xì)胞所致。位于牙周炎病變局部的T細(xì)胞亞群表達(dá)較多的CD25及細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte- associated antigen- 4, CTLA- 4)，而外周血T細(xì)胞亞群則更傾向于TGF- β、IFN- γ。更為重要的是，51%的病變區(qū)域的T細(xì)胞可表達(dá)IL- 17，而在外周血中這一比例僅為11%。IL- 17在病變區(qū)牙齦中表達(dá)率和表達(dá)量均有顯著升高，且這種升高與牙齦及牙周支持組織的破壞程度呈正相關(guān)。這表明除Th1及Th2細(xì)胞以外，病變區(qū)域還有大量的Th17細(xì)胞存在，它與CD4+CD25+Tregs共同調(diào)節(jié)病變局部的免疫反應(yīng)特別是骨免疫過(guò)程。

Tregs是一種以CD4+、CD25+為標(biāo)志性特征的T細(xì)胞亞群，其主要作用為負(fù)向調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，該類細(xì)胞亞群可在包括牙周炎在內(nèi)的多種炎癥中發(fā)揮重要的作用[6]。Tregs可有效地對(duì)自身免疫反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)體內(nèi)的Tregs缺乏時(shí)，某些因素如免疫機(jī)能亢進(jìn)或移植排異反應(yīng)等所引發(fā)的自身免疫反應(yīng)就會(huì)顯著加強(qiáng)，從而造成嚴(yán)重的免疫性破壞[7]。在Tregs中，固有的Tregs亞群負(fù)責(zé)調(diào)控自身免疫反應(yīng)，而獲得性Tregs亞群則可調(diào)控獲得性免疫反應(yīng)[8]。

研究表明，在牙周炎過(guò)程中，Treg細(xì)胞通過(guò)表達(dá)叉狀頭轉(zhuǎn)錄因子P3(foxkhead transcription factor p3,Foxp3)來(lái)降低牙周炎時(shí)自身免疫反應(yīng)的程度，從而在一定程度上延緩了牙周骨吸收，進(jìn)而保護(hù)牙周組織。然而也有研究證實(shí)，在Treg細(xì)胞群中有部分細(xì)胞不能或僅能表達(dá)較低程度的Foxp3，這類Treg細(xì)胞可通過(guò)下調(diào)IL- 10和TGF的合成來(lái)加速牙周炎骨免疫的進(jìn)程。因此，Treg細(xì)胞在牙周炎骨免疫過(guò)程中有雙重作用。無(wú)論是健康的牙周組織還是炎癥狀態(tài)下的牙周組織內(nèi)，均可觀察到CD4+CD25+Treg細(xì)胞，但牙周病變組織中陽(yáng)性率高；細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子Foxp3被認(rèn)為是到目前為止Treg細(xì)胞最具特征性的標(biāo)志物，能夠維持Treg細(xì)胞表型和其抑制功能。Treg細(xì)胞可以分泌抑制性細(xì)胞因子如IL- 4、IL- 10和TGF- β，參與抑炎反應(yīng)，并能夠減少破骨細(xì)胞形成[9]。此外，還有研究表明，Tregs可有效地抑制B細(xì)胞的活化及功能，從而降低體液免疫反應(yīng)的程度。

3 CD4+T細(xì)胞亞群間的交互作用

在牙周炎的局部免疫過(guò)程中，各T細(xì)胞亞群并非獨(dú)立工作而是互相調(diào)節(jié)、互相依存。在這一過(guò)程中，有復(fù)合作用的細(xì)胞因子是不可或缺的。如前文所述，IL- 4誘導(dǎo)Th2細(xì)胞分化；IL- 12促進(jìn)Th1的分化，同時(shí)抑制Th17的分化和IL- 17的分泌，IL- 4也有同樣的作用，但Th17細(xì)胞卻不能通過(guò)IL- 17來(lái)負(fù)向調(diào)控Th1及Th2細(xì)胞[10]。

Th17與Tregs之間可相互作用與調(diào)節(jié)，在兩者的分化增殖過(guò)程中存在大量的共作用因子如TGF等，可同時(shí)調(diào)節(jié)兩者的分化功能。病原微生物未入侵時(shí)，Th0細(xì)胞在無(wú)IL- 6的情況下可經(jīng)TGF- β誘導(dǎo)分化成Tregs來(lái)下調(diào)免疫反應(yīng)，并防止自身的免疫性破壞[11]。當(dāng)病原微生物進(jìn)入機(jī)體后，抗原提呈細(xì)胞接觸特異性抗原并同時(shí)分泌IL- 6，Th0細(xì)胞則可在IL- 6與TGF- β的協(xié)同作用下分化為T(mén)h17，同時(shí)上調(diào)免疫反應(yīng)以保護(hù)機(jī)體不受外界侵害。除此之外，IL- 21也參與Th17細(xì)胞的分化與增殖。研究表明，IL- 21可誘導(dǎo)Th17細(xì)胞分泌IL- 21，并可在TGF的協(xié)同作用下繼續(xù)誘導(dǎo)其它亞群的CD4+T細(xì)胞分泌IL- 17；當(dāng)IL- 21及其受體表達(dá)下調(diào)時(shí)，經(jīng)TGF和IL- 6誘導(dǎo)所產(chǎn)生的Th17細(xì)胞數(shù)量則明顯下降。上述研究表明IL- 21在Th17細(xì)胞分化過(guò)程中的作用與IL- 12對(duì)Th1及IL- 4對(duì)Th2的作用機(jī)制相同。

除Th17細(xì)胞外，其它的Th細(xì)胞亞群及部分粒細(xì)胞也可分泌IL- 17。這些IL- 17+細(xì)胞相互作用，共同促進(jìn)牙周炎的發(fā)展。Chen等[12]研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞可通過(guò)分泌IL- 23及IL- 1來(lái)激活補(bǔ)體及Toll樣受體，誘導(dǎo)Th細(xì)胞上調(diào)IL- 17的表達(dá)，在促進(jìn)Th17細(xì)胞分化增殖的同時(shí)抑制Tregs。雖未完全明確，但已證實(shí)IL- 23與牙周炎發(fā)展過(guò)程中Th17/Tregs的轉(zhuǎn)化密切相關(guān)。兩者的動(dòng)態(tài)平衡及轉(zhuǎn)換在一定程度上決定了牙周炎的活動(dòng)及靜止，這是也當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。

Th17和Tregs之間的反饋?zhàn)饔眉捌渑cTh1/Th2亞群間的交互關(guān)系，進(jìn)一步解釋了牙周炎發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的免疫機(jī)制。經(jīng)T細(xì)胞分泌的促進(jìn)因子雖可造成機(jī)體的免疫性破壞，但也同時(shí)清除了病原微生物，起到屏障作用；而由Tregs等細(xì)胞分泌的抑炎因子，雖降低屏障的作用，但也同時(shí)避免了因免疫反應(yīng)過(guò)激而造成的組織破壞。各細(xì)胞及因子相互作用錯(cuò)綜復(fù)雜，很難將免疫屏障和免疫保護(hù)完全分開(kāi)，各種Th細(xì)胞在牙周炎病理進(jìn)程中的作用仍有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 語(yǔ)

牙周炎是在病原微生物、宿主基因型及免疫應(yīng)答反應(yīng)等多種因素共同影響下所形成的疾病，由于其涉及因素較廣，時(shí)至今日仍未能完全明確其作用機(jī)制。一般認(rèn)為，由淋巴細(xì)胞所介導(dǎo)的免疫反應(yīng)是牙周炎宿主組織破壞的主要原因。各淋巴細(xì)胞亞群間相互作用、相互協(xié)調(diào)，共同維持牙周炎病理環(huán)境下的動(dòng)態(tài)平衡。然而目前的報(bào)道仍未完全明確各淋巴細(xì)胞亞群的功能，有關(guān)其病理機(jī)制仍需進(jìn)一步探討。