赵蓝波(综述),李昀生(审校)

(1.河北联合大学研究生学院，河北 唐山 063000； 2.煤炭总医院口腔科，北京 100028)

牙周炎是一种宿主对细菌反应和骨溶解性病损的慢性炎症性疾病，发病机制十分复杂[1]。龈沟液是唯一的、直接从体液渗出的液体，龈沟液除具有血清中的某些成分外，还有来自于牙周局部组织的宿主源酶、参与牙周破坏的其他因子及细胞和组织降解产物，并且龈沟液检测无创、便捷、可重复取样[2]。从龈沟液成分中寻找牙周炎活动期的标志物是目前常用的检测方法，是当今研究的热点。

1 酶类在牙周炎中的临床意义

作为牙周组织中重要的生化成分，酶在牙周组织改建中的作用早已受到学者们的重视，而且龈沟液中的酶具有一定的稳定性，不受年龄、性别因素的影响[3]。检测龈沟液中酶的含量可以敏感而客观地反映牙周组织的健康状况。

1.1谷草转氨酶 谷草转氨酶(glutamic-oxaloacetic transferase,GOT)是一种可溶性的细胞胞质酶，在细胞膜破裂之后会释放到细胞外环境中，其在细胞外环境中的活性增高是细胞坏死量增多的标志之一。GOT与牙周临床和病理指标密切相关，可反映牙周炎症和破坏状况[4]。龈沟液GOT水平和龈下菌斑中某些革兰阴性厌氧菌的检出率增高有关，也是最重要的宿主来源的酶[5]。龈沟液GOT是独立于常规临床参数的牙周炎活动状态的生化标志物，其水平高低可反映牙周炎的破坏程度，含量越高，说明牙周组织的炎症破坏程度越重[6]。

1.2碱性磷酸酶 碱性磷酸酶是牙周组织及龈沟内产生的一种膜基糖蛋白，其主要来源于多形核白细胞、革兰阴性厌氧菌、成骨细胞及成纤维细胞。龈沟液碱性磷酸酶是一种非特异性水解酶，牙周炎时牙周组织破坏，牙周膜细胞破裂或通透性增强，释放出碱性磷酸酶，使牙周袋内其水平升高。碱性磷酸酶与牙槽骨的代谢和矿化及胶原的形成密切相关。碱性磷酸酶是研究成骨细胞功能和分化的一个重要标志，是反映牙周组织初期破坏比较敏感的指标[6]。

1.3β葡萄糖醛酸酶 β葡萄糖醛酸酶(β-glucuronidase,βG)是中性粒细胞溶酶体中的一种水解酶，主要由正常或慢性炎症的牙龈组织中的巨噬细胞、纤维母细胞及内皮细胞释放[7]。有报道称，慢性牙周炎患者龈沟液中βG水平显著高于对照组，而治疗后其水平则显著降低[8]。Engebretson等[9]在对伴发糖尿病和全身健康却有慢性牙周炎的患者龈沟液中的βG和牙周指数研究发现，βG的含量与探诊深度和平均附着丧失显著相关。以上研究说明，βG在牙周炎的发病过程中是一个不可忽略的因素，是通过降解非胶原基质而降解牙周组织的[10]。

1.4弹性蛋白酶 弹性蛋白酶是一种来源于中性粒细胞嗜苯胺蓝颗粒的丝氨酸蛋白酶，类似于溶菌酶，其能广泛地破坏牙周结缔组织和骨组织，与牙周组织的活动性破坏密切相关。其可作用于弹性蛋白、蛋白聚糖、血红蛋白、纤维蛋白原以及胶原蛋白。牙周炎患者龈沟液弹性蛋白酶含量显著高于健康者[11]。龈沟液弹性蛋白酶活性与牙周炎症程度及附着丧失水平呈正相关[12]。牙周炎患者经成功牙周治疗后龈沟液弹性蛋白酶水平下降，可作为评价疗效的客观指标[13]。

1.5组织蛋白酶 组织蛋白酶属于半胱氨酸蛋白酶。龈沟液中组织蛋白酶B主要来源于巨噬细胞。牙周炎患者龈沟液中组织蛋白酶B含量增高，但低于齿龈炎患者[14]。组织蛋白酶B可作为区分牙周炎与齿龈炎的潜在指标[15]。组织蛋白酶D是一种羧基肽链内切酶，在炎症组织中呈高浓度。牙周炎龈沟液中组织蛋白酶D升高约10倍[16]。组织蛋白酶G是丝氨酸肽链内切酶，属于组织蛋白酶家族的丝氨酸亚型，主要贮存于多种组织细胞的溶酶体内及中性粒细胞的嗜天青颗粒中，可水解血红蛋白、纤维蛋白原、酪蛋白、胶原蛋白及蛋白聚糖。蛋白组织酶及中性蛋白酶测定与组织炎症程度有关，但与疾病活动性无关[17]。

1.6基质金属蛋白酶与基质金属蛋白酶组织抑制剂 基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)属宿主细胞衍生酶，是中性蛋白酶的重要组成部分，其可在牙周病损组织龈沟液中检测到，直接参与牙周组织的破坏降解过程[18]。MMPs在牙周炎的发生、发展中起重要作用，研究表明牙周炎患者龈沟液和牙龈组织中的MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-8及MMP-13等的水平与牙周炎密切相关，炎症程度越重，其活性酶及衍生的产物就越多[19-20]。其中，MMP-2和MMP-3与牙周病的研究较为深入。MMP-2即明胶酶A，主要作用于细胞外基质和基膜中的Ⅳ型胶原，由成纤维细胞、多形核中性粒细胞、巨噬细胞等产生。MMP-3即间充质溶解素1，不仅单独降解构成细胞外基质的大部分成分，同时又可以激活MMP-1、MMP-8及MMP-9的活性。研究表明，MMP-2和MMP-3在牙周炎患牙的牙龈组织和龈沟液中的水平均显著高于正常部位，两者可能参与牙周组织的破坏，且MMP-3在重度牙周炎部位的牙龈组织中的表达较健康部位显著升高，尤其是进展期患牙龈沟液中的水平显著升高[21-23]。基质金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMPs)是MMPs的特异抑制剂，包括TIMPs-1、TIMPs-2、TIMPs-3、TIMPs-4 四类，其主要作用是抑制MMPs活性。TIMPs与MMPs之间动态平衡是组织降解的关键因素。齿龈炎和牙周炎患者龈沟液中TIMPs水平显著高于健康者[24]。

1.7髓过氧化物酶 髓过氧化物酶又称过氧化物酶，是一种重要的含铁溶酶体，存在于髓系细胞(主要是中性粒细胞和单核细胞)的嗜苯胺蓝颗粒中，是髓细胞的特异性标志。Hernandez等[25]发现，慢性牙周炎急性发作期龈沟液髓过氧化物酶水平显著增高，针对慢性牙周炎成功治疗后其水平则降低。

1.8非特异性中性蛋白酶 中性蛋白酶是一种非特异性金属蛋白酶，可以分解纤连蛋白、胶原蛋白Ⅳ及小部分胶原蛋白Ⅰ，但是不能分解胶原蛋白Ⅴ与层粘连蛋白，且还可水解非极性氨基酸残端的N端肽键。研究表明，龈沟液中性蛋白酶活性升高提示牙周病处于活动期[26]。

1.9二肽基肽酶类 二肽基肽酶类(dipeptidyl peptidase，DPP)来源于淋巴细胞、巨噬细胞及纤维母细胞。DPPⅡ是一种存在于龈沟液及牙龈组织细胞溶酶体中的外切肽酶[27]。DPP Ⅳ又称为CD26，是一种具有多种功能的细胞表面糖蛋白，存在于单核细胞、巨噬细胞、纤维母细胞及CD4、CD8淋巴细胞的表面，并以可溶性形式存在于血浆中。DPP可降解胶原蛋白，但其主要作用在于激活细胞因子、其他酶及免疫因子。Eley等[28]通过检测龈沟液中DPPⅡ、DPPⅣ水平发现，这两种酶在牙龈附着缺失部位水平显著高于无牙龈缺失部位。

1.10胶原酶 胶原酶(collagenase，COL)是一种基质金属蛋白酶，通过降解胶原导致牙周组织破坏，正常情况下，只有成纤维细胞能产生少量COL参与牙周组织的更新和重建，单纯病理条件下，以中性多形核白细胞为主的多种细胞都能产生COL，龈沟液中COL水平显著升高。慢性牙周炎时，COL活性主要来自COL-Ⅱ，提示COL-Ⅱ在牙周破坏中起重要作用，炎症程度及各项临床指标均与COL-Ⅱ水平高度相关[29]。杨国红等[30]研究认为，COL-Ⅱ可能是反映牙周健康状态最敏感的一种酶。

2 牙周组织分解产物在牙周炎中的临床意义

2.1纤维结合素片段 纤维结合素片段是牙龈组织细胞外基质的重要成分，其主要作用是细胞的黏附与增殖，参与组织的再生。横向研究发现，龈沟液中纤连蛋白总是以分解产物的形式存在，且没有活性[31]。因此，龈沟液中纤维结合素片段不仅表明炎症存在，也可提示牙周组织破坏[32]。

2.2骨粘连蛋白 骨粘连蛋白是一种富含半胱氨酸的酸性蛋白，在全身多种组织、多种细胞中广泛表达。骨粘连蛋白与钙、胶原都有较强的亲和力，同时也可以对细胞外基质的构成、骨的生长和重建、内皮细胞增殖、细胞分化、肿瘤发生、生长因子活性等多种生命活动进行调节。Bowers等[33]进行的一项横向研究表明，牙龈炎及中、重度牙周炎患者龈沟液中可检测出骨粘连蛋白。

2.3骨钙蛋白 骨钙蛋白是由成骨合成和分泌的维生素K依赖性钙结合蛋白。骨钙蛋白主要在矿化形成期出现，被认为是成骨细胞向矿化发生期分化的标记之一。快速骨转换期血清中骨钙蛋白水平显著升高。Kunimatsu等[34]通过横向研究发现，龈沟液中骨钙蛋白水平增高与慢性牙周炎有关，且随其水平增高，炎症程度越高。

2.4骨桥蛋白 骨桥蛋白(osteopontin，OPN)是一种分泌型的糖基化磷蛋白，是骨组织与牙骨质的主要非胶原蛋白分子，由多种细胞合成与分泌。OPN与骨形成密切相关，其产生随不同的时间阶段而变化，在骨形成早期的增殖阶段以及矿化前、矿化发生时均有出现，被认为是成骨细胞分化成熟的标志。Sharma等[35]比较了健康牙龈、牙龈炎、牙周炎治疗前后龈沟液中OPN的水平变化，发现龈沟液中OPN的水平逐渐升高，经牙周基础治疗(洁治、刮治与根面平整)6～8周后，龈沟液中OPN的水平显著下降，且OPN水平与临床附着丧失呈正相关，认为龈沟液中OPN水平在一定程度上反映了牙槽骨吸收情况和牙周病病变的活动性变化，OPN可作为牙周病进展的生物标志。

3 趋化因子在牙周炎中的临床意义

趋化因子是一类一级结构相似，主要对白细胞具有化学趋化作用等多种生物学效应的小分子蛋白。在牙周炎的免疫病理机制中，趋化因子的作用被广泛重视。与牙周炎有关的趋化因子主要有单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemoattractant protein 1，MCP-1)、正常T细胞表达和分泌的蛋白(regulated upon activation，normal T cell expressed and secreted，RANTES)、巨噬细胞炎症蛋白1(macrophage inflammatory protein 1，MIP-1)等。

3.1MCP-1 MCP-1来源于成纤维细胞，属于趋化因子家族CC亚族，通过与相应受体结合能趋化和激活单核细胞、巨噬细胞等功能细胞，参与调节多种生理、病理和免疫应答过程，在炎症性微环境的形成中发挥重要作用[36-37]。张遵等[38]检测慢性牙周炎患者龈沟液中的水平MCP-1，发现患者龈沟液中MCP-1水平显著高于正常对照组，基础牙周治疗后显著下降，龈沟液MCP-1可作为牙周病防治及疗效评估的潜在靶分子。

3.2RANTES RANTES属于趋化因子家族CC亚族，对单核细胞、自然杀伤细胞、记忆T细胞、树突状细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞均有强烈的趋化作用。慢性牙周炎组龈沟液中RANTES浓度高于健康人，牙周袋探针深度<3 mm组其蛋白水平高于>6 mm组，说明RANTES参与了牙周炎的致病和进展[39]。陈焱等[40]研究发现，慢性牙周炎治疗前RANTES蛋白水平高于恢复期，提示它也可能与慢性牙周炎的炎症有一定的相关性。

3.3MIP-1 MIP-1属于趋化因子家族CC亚族，目前研究表明，MIP-1可能和牙周炎有关。2003 年，Garlet等[41]研究牙周病中趋化因子及其受体的表达，发现在弥漫型侵袭性牙周炎中MIP-1及其趋化因子受体5高表达，而在慢性牙周炎中正好相反。2004年，Emingil等[42]却提出MIP-1在病变部位和健康牙龈组织中表达无区别。关于MIP-1在牙周病中的作用还有待进一步研究。

4 结 语

龈沟液内容物与牙周炎关系密切，不同内容物水平的变化反映牙周组织的不同病变程度，龈沟液的量及其某些成分的变化可作为牙周炎症情况的客观指标，对其进行研究有助于牙周炎的预防和治疗。

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