顾小军（综述），刘新庆（审校）

﹙1.南昌大学附属新余医院口腔科，江西 新余338002；江西省人民医院口腔科，南昌330006﹚

牙周组织包括牙龈、牙周膜、牙槽骨与牙骨质，牙周膜由含丰富的细胞和细胞外基质（Extracellularmartrix，ECM）组成，二者的附着是细胞行使功能的基础［1］。正畸牙移动是牙周膜受到应力的作用，诱发牙周组织改建，进而产生牙齿的位移。ECM的降解与合成是牙周组织改建的具体表现方式［2-3］。有研究［4-5］表明，基质金属蛋白酶-2（MMP-2）与结缔组织的降解和重建有关，对ECM的降解起到重要的作用。但对于MMP-2的激活、调控机制及在牙周基质降解中的确切作用尚不清楚。本文就MMP-2与牙周炎的关系以其在正畸力作用下牙周组织改建中发挥的作用作一综述。

1 基质金属蛋白酶（MMPs）的定义、种类及功能

MMPs是一组含Zn2＋、参与降解ECM最重要的蛋白酶。一般情况下，MMPs以酶原形式存在，而在特定的情况下，其既可被体内存在的天然激活剂激活，也可被体内特定的抑制剂（TIMP）所抑制。目前研究已证实MMPs参与人体众多的生理和病理过程［2-3］。

MMPs家族成员迄今为止己发现28种，其中可以在人类组织中表达的至少有22种。根据结构和作用底物的不同，MMPs可分为5类，1）胶原酶类：MMP-1、MMP-8等，主要降解间质胶原，如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅹ型胶原。2）明胶酶类：MMP-2，MMP-9，MMP-13，主要降解Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ型胶原，明胶、纤维粘连蛋白（fibronectin，FN）和弹性蛋白。3）基质溶解素类：MMP-3，MMP-10等，作用底物比较广泛，可降解层粘连蛋白（laminin，LN），FN，弹性蛋白和Ⅳ、Ⅴ、Ⅸ、Ⅹ型胶原等。4）膜性金属蛋白酶类（Membrane type MMPs，MT-MMPs）：MMP-14，MMP-15等，MTMMPs不是分泌型蛋白，而是浆膜的一部分，可激活MMP-2酶原，并直接降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原。5）其他MMPs：MMP-20，MMP-28等，作用尚不清楚，MMP-19又称类风湿关节炎滑膜炎症因子-1（RAS-l），主要降解明胶；MMP-20又称釉质溶解素，可能参与牙本质的形成［2-5］。

2 MMPs的共同特性

MMPs家族具有以下5个基本特征：1）除MMP-11和MMP-28直接以活性酶形式分泌至细胞外，其余成员均以酶原形式分泌到细胞外基质中，并在适当的条件下被激活而发挥生理作用。2）MMPs家族的催化机制都依赖于活性中心的锌离子，它们的结构上具有40%～50%的同源性。3）在体内具有天然的激活剂和抑制剂。4）激活后的酶能裂解一种或多种细胞外基质成分。5）酶的活性均可被内源性金属蛋白酶抑制因子所抑制［2-4］。

3 MMP-2的作用

MMP-2为明胶水解酶A，分子质量为72 ku，是一种分布广泛的MMPs，可以由炎性细胞产生，也可以由成骨细胞、破骨细胞、成纤维细胞分泌［5-7］，主要来源于结缔组织细胞，如成纤维细胞、内皮细胞及成骨细胞。MMP-2基因位于人类染色体16q21，由13个外显子和12个内显子组成，结构基因总长度为27 kb［8］；MMP-2的底物主要有Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型胶原以及明胶、纤维连接蛋白、弹力蛋白、pro-MMP-9等，在基底膜降解、伤口愈合及组织修复中起非常重要的作用。牙周膜成纤维细胞能产生包括MMP-2在内的多种MMP及TIMP，牙周组织的改建可能与局部MMP-2增加及TIMPs产生减少有关［9］。明胶酶在正畸牙周组织改建过程中，主要降解经胶原酶裂解后产生的1/4和3/4胶原片断，同时它也能降解Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ胶原纤维和弹性蛋白。有研究表明，MMP-2和MMP-9的下降是引起ECM降解不足的重要因素之一［10］。

4 MMP-2与牙周炎的关系

有研究［4，11］表明：龈沟液和牙龈组织中MMPs活性与牙周病关系密切。有关MMP-2与牙周炎的关系，国内外均有研究。Teng等［12］对GCF中活性明胶酶（MMP-2、MMP-9）进行分析，发现明胶酶的活性与牙周附着丧失密切相关；Korostoff等［13］提出MMP-2与牙周炎发病过程有关，是牙周组织破坏的关键酶；李莉娜等［14］采用zymography分析法检测表明：在牙周炎患者牙龈组织以及正常牙龈组织中均能检测出pro-MMP-2及pro-MMP-9，而只有在牙周炎牙龈组织中发现活化形式的MMP-2，没有活化形式的MMP-9。陈悦等［15］研究发现，牙周炎患者GCF中MMP-2主要来源于成纤维细胞及巨噬细胞。韩建国等［16］研究结果表明，牙周炎患者组牙周膜MMP-2及TIMP-2水平明显高于健康组，认为MMP-2—TIMP-2失调与牙周组织破坏有关。

5 机械外力作用下MMP-2的表达

Bolcato Bellemin等［17］研究发现，以20 kPa持续12 h的牵张力作用于牙周膜成纤维细胞和牙龈成纤维细胞时，发现可以诱导MMP-1、MMP-2、TIMP-1及TIMP-2的mRNA编码。机械力可以调节MMPs的表达，从而影响ECM的代谢过程。Redlich等［18］通过人工培养牙龈成纤维细胞的体外实验表明，在压力作用下细胞较正常时表达较低水平的MMP-1 mRNA。以上实验提示机械信号是MMPs、TIMPs合成和释放的一个刺激因素。Cantarella等［19］对上颌左侧尖牙施力后，对尖牙的近远中龈沟液MMP-1及MMP-2的变化进行检测，发现MMP-1、MMP-2在正畸施力后不管是牙齿的受压侧还是牵拉侧，龈沟液中MMP-1、MMP-2的浓度在受力早期就出现升高现象，说明MMP-2在正畸牙移动的早期起了重要作用。有学者［20-22］研究，在正畸力作用下龈沟液中MMP-1、TIMP-1、MMP-13及MMP-9的表达变化，而对MMP-2只作了动物实验的研究。金钫等［23］通过动物实验研究证实：MMP-2参与了正畸牙齿移动过程中牙周组织的改建；朱效萍等［24］在动物实验中发现龈沟液中的MMP-2水平与正畸源性牙根吸收密切相关；冯智敏等［25］对大鼠牙齿移动过程中牙周组织MMP-2表达变化的研究认为，牙齿移动时MMP-2呈规律性变化，与牙齿正畸骨改建关系密切。正畸力与MMP-1和TIMPs基因表达之间紧密联系。

综上所述，MMP-2在应力作用下参与ECM的代谢，在牙周组织改建中起着重要作用。但是，牙周组织改建是一个与多因素相关且复杂的生物学过程，MMPs与TIMPs及其他细胞因子在牙周组织改建中联合作用，目前对此机制的认识还很肤浅，尚有待进一步研究，从而探索可能的临床干预和评价方法，并期望指导正畸治疗。

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