基质金属卵白酶作为牙周炎调理因子的研讨停顿-内页标题

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基质金属卵白酶作为牙周炎调理因子的研讨停顿

2019-10-7 17:10  来路:美高梅网站
著作人:王亚敏 张瑞敏 美高梅网站:430

    牙周病是一种在环球范畴内罕见的影响牙周构造的慢性疾病,包罗牙龈、牙周膜、牙骨质和牙槽骨的毁坏。细菌-宿主在牙周-生物膜界面上的互相作用将会触发牙龈炎症,招致牙龈炎。随着日期的推移,它可以停顿到对牙周支持构造的免疫介导性丧失,即附着丧失,从而确定疾病的毁坏性特性。

    牙周炎除了作为成人牙齿缺失的主要缘由外,还会添加对其他条理性疾病的易理性,包罗心血管疾病、糖尿病和肺部炎症等。牙周炎症介质的发生是宿主反响的一局部,与构造毁坏有关的介质包罗卵白酶、细胞因子和前线腺素。此中,来自于宿主和微生物的卵白酶在牙周炎的构造毁坏进程中起偏重要的作用,如:基质金属卵白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs)。

    1.MMPs的构造、分类、功用及活性调理

    基质金属卵白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs)是金属依赖性细胞外卵白酶的一个各人族,由成纤维细胞、中性粒细胞、巨噬细胞及肿瘤细胞分解和排泄。迄今为止,至多有26种卵白构造类似,编码基因与胶原酶基因同源的MMPs被发明。依据细胞外基质在胶原酶、明胶酶、基质溶解酶、基质降解素、膜型基质金属卵白酶及其他MMPs中的底物特异性的差别,将MMPs分为5类:①间质胶原酶类,包罗MMP-1、MMP-8、MMP-13、MMP-18,次要降解Ⅰ-Ⅲ型胶原及Ⅷ和Ⅹ型胶原;②明胶(Ⅳ型胶原酶)类:包罗明胶酶A(MMP-2)和明胶酶B(MMP-9)。明胶酶可以特异性降解变性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原明胶,也可切割自然Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅺ型胶原;③基质溶解素类:包罗MMP-3、MMP-7、MMP-10,有普遍的底物特性,可降解纤黏卵白、层黏卵白、弹性卵白和糖卵白的卵白中心以及Ⅳ和Ⅸ型胶原等,别的还可去除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型原胶原N、C末了肽,来源胶原肽酶作用;④膜型MMP(MT-MMP):包罗MMP-14、MMP-15、MMP-16,这种酶表达于细胞外表,除可间接降解基质,还对MMP-2和MMP-13有激活作用;⑤其他类:包罗MMP-4、MMP-5、MMP-6、MMP-20。

    MMPs根本构造包罗信号肽域、前肽域、催化域、搭钮区和血红素联合域,其根本构造通常触及MMPs底物的辨认和定位。大少数MMPs卵白以非活性mproMMP排泄,随后被其他卵白水解酶(如丝氨酸卵白酶、弗林卵白酶和纤溶酶)处置以发生活性方式。

    MMPs除了激活其他MMPs构成级联效应外,其次要调控细胞外基质的代谢,特异性降解细胞外基质,如:纤维联合卵白、层黏连卵白、卵白聚糖、基底膜胶原卵白等。少数MMPs基因的转录受内源性生长因子和细胞因子调理,MMPs简直能降排除多糖以外的全部细胞外基质身分。

    MMPs活性的调理是一个多程度的调理,遭到基因表达、酶激活和内源性克制因子的严厉调控。次要触及四种机制,即MMP基因的正向和负向转录控制;经过从埋伏形态激活;经过底物特异性的差别;经过调理血清克制剂和金属卵白酶构造克制剂(TIMP)来调理MMPs的活化。因而,MMPs在牙周构造中可以是前体方式的、活性的、庞大的、疏散的或细胞联合型的。

    2.基质金属卵白酶介导的炎症反响调理

    牙周炎发病进程中牙周支持构造的丧失是宿主免疫反响的终极结果,而MMPs与普遍的炎性疾病有关,被以为是牙周炎症的次要调控因子。有证据标明,MMPs是牙周病相干构造毁坏的最紧张的途径。依据曩昔的研讨,在牙周炎患者的龈沟液、莳植体四周龈沟液和牙龈构造中检测到明显降低的MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-8和MMP-9。异样,近来的研讨也标明MMPs的mRNA程度在发炎的牙龈构造中明显添加。MMPs活性能够经过与其内源性克制剂(TIMPS)和翻译后修饰以及基因转录程度的互相作用停止调理。

    一些信号分子,如细胞因子、趋化因子和生长因子可以被激活的MMPs处置,从而调理它们的生物功用和/或生物可用性。MMPs经过加工巧胞外基质迁徙免疫细胞;经过加工趋化因子促进或停止免疫细胞召募分子;经过加工补体、细胞因子和其他非基质生物活性分子加剧或缓解炎症反响。因而,MMPs基因的功用多态性能够会影响MMPs的表达和活性,进而添加患牙周炎的危害。大少数MMPs在静息形态的成人构造中以低程度发生或基本不发生。但是,他们的发生在种种病理和生理事情如胚胎发生、排卵、牙齿萌出、枢纽关头炎、炎症情况和恶性肿瘤中被诱导。

    大少数MMPs和促炎性细胞因子/趋化因子的激活信号,以及促进其基因转录活性添加的信号通路是很罕见的。但是,在一些状况下存在某些调理通路,其特异性细胞因子负调理MMPs基因转录。比方IL-4对MMP-3的负调理,MMP-3到场了牙周构造的基质降解,其转录由IL-1β介导的转录因子激活卵白1(AP-1)调控。有陈诉标明IL-4信号传导对MMP-3基因转录具有克制作用,其经过诱导卵白质复合体AP-1的组分二聚体的替换组装来低落与MMP-3基因启动子位点的内涵联系关系。

    3.多种MMPs在牙周炎中的表达

    在牙龈构造、龈沟液、唾液和血清中可检测到几种差别方式的MMPs,此中MMP-8、MMP-9和MMP-13是牙周支持构造毁坏中次要的卵白酶,它们反应了牙周构造疾病的严峻水平、停顿和医治反响。

    3.1MMP-8在牙周炎中的表达

    MMP-8是现在代表牙周炎中最具研讨远景性的生物标记物之一。MMP-8具有共同的剖析Ⅰ型和Ⅲ型胶原的才能,这关于牙周毁坏是至关紧张的。Gursoy等经过检测牙周炎患者唾液中MMPs降解后的终末产品发明,MMP-8是一个可以无效区分重度和轻度牙槽骨吸取及安康人的生物标志物。MMP-8次要由中性粒细胞(polymorphonuclear leukocytes,PMN)发生,在牙周疾病中可见到少量耐久的中性粒细胞浸润,牙周成纤维细胞、牙骨质细胞和上皮细胞亦能排泄,其能促进细胞外结缔构造基质的降解,从而减速病变的开展;MMP-8还在成骨细胞和骨细胞中表达,在骨的构成和发育中也起着肯定作用。

    牙周炎症时,唾液中的PMN增多,同时促炎性因子安慰更多的炎性因子发生,从而激活PMN的才能,促进MMP-8的发生。王丽琴等经过对30例慢性中、重度牙周炎患者与30例牙周安康者的龈沟液(gingival crevicular fluid,GCF)做比照,后果表现病例组GCF中MMP-8含量高于正常比较组,两组差别具有统计学意义(P<0.01)。这阐明MMP-8除了到场牙周疾病的发作,同时也影响牙周疾病的严峻水平。

    3.2MMP-9在牙周炎中的表达

    MMP-9又名明胶酶B,根本构造包罗:N-末了的信号肽区,是维持其准确排泄所必需的;前肽区,与酶原活化有关;催化基团区,与前肽区联合可维持其酶原形态;C-末了的血红素卵白构造区,可与特定底物、TIMPs等联合,与其激活相干;搭钮区、衔接催化基团区和血红素卵白构造区。

    MMP-9次要由中性粒细胞、巨噬细胞和单核细胞等发生,它的基因表达次要受转录调控、酶原活化、内源性克制三个程度调理,此中,转录调控的作用最为次要。在炎症介质等安慰后,MMP-9基因编码的mRNA添加,以及排泄分子量为92000的酶原,而且在钙离子和锌离子存在的条件下,经纤维卵白水解酶作用,切去N-真个80个氨基酸残基肽段后即可变化为分子量为82000的酶原的活性方式。

    诸多研讨标明,慢性牙周炎患者龈沟液中MMP-9的浓度高于牙龈炎患者,也高于安康比较者。Grantm等使用Luminex Muhianalyte Assay对慢性牙周炎患者龈沟液MMP-9停止测定,后果表现在炎症和非炎症样本中均有MMP-9存在,但炎症位点的活性酶含量分明增高。

    3.3MMP-13在牙周炎中的表达

    MMP-13是可在成纤维细胞、巨噬细胞、成骨细胞、浆细胞和牙龈上皮细胞中均可检测到的胶原酶,与构造中胶原纤维疾速变化亲密相干。在正常成人构造中简直不表达,疾病时再生到场构造修复和重塑。固然其含量未几,但MMP-13与牙周软构造的毁坏亲密相干。有研讨发明,人成骨细胞排泄MMP-13,而MMP-13具有激活成骨细胞排泄前体MMP-9的作用,从而经过MMP-8、MMP-9介导一系列牙周构造毁坏。研讨表现MMP-13在慢性牙周炎运动部位的活性添加,这能够在慢性牙周炎停顿时期软硬构造的降解及前体MMP-9的活化中具有影响。也有研讨表现,普遍性侵袭性牙周炎患者唾液中MMP-13的程度高于比较组。

    4.结语

    综上所述,MMPs作为降解细胞质基质的紧张酶类,与慢性牙周炎的发作开展亲密相干,并在炎症与免疫反响中起偏重要的作用。在差别牙周炎患者的血清、唾液与龈沟液中,MMPs的品种和活性也差别,因而,MMPs与临床检测牙周炎患者的目标存在肯定的相干性,可以用来反应牙周炎的病变情况。经过牙周根底医治后,MMPs会有差别水平的改动,进而无望作为权衡牙周根底医治疗效的评判规范之一。

编辑: 陆美凤

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