硝苯地平介导药物性牙龈增生的研究进展

2014-8-6 16:08  来源:《国际口腔医学杂志》
作者:文海燕综述 束蓉审校 阅读量:2070

【摘要】  药物性牙龈增生(DGO)是临床常见性牙周疾病。硝苯地平(NIF)为第1代钙离子拮抗剂,其副作用可引发DGO。在NIF介导的DGO中,与程序性细胞死亡相关的调节基因B细胞淋巴瘤/白血病-2基因和c-myc以及转录因子叉头框蛋白在抑制细胞程序性死亡的过程中起重要作用。成纤维细胞表面所表达的补体受体具有异质性,与DGO的发生密切相关。炎症因子和黏附分子对DGO的作用也不可忽视。下文就近年来NIF介导DGO的国内外相关研究进展作一综述。

【关键词】  药物性牙龈过度增生; 硝苯地平; B细胞淋巴瘤/白血病-2; 叉头框蛋白; 转化生长因子-β

    药物性牙龈过度增生(drug-induced gingivalover-growth,DGO)系指服用某种药物后发生的牙龈组织过度生长和牙龈体积增大。诱导牙龈过度增生的药物主要有抗癫痫药物、免疫抑制剂和钙离子拮抗剂。钙离子拮抗剂是目前临床上使用的主要降压药物,其中包括硝苯地平(Nifedipine,NIF)、非洛地平、氨氯地平、尼群地平和地尔硫卓等。NIF可有效治疗顽固性高血压和原发性高血压,然而NIF比较容易导致DGO[1]。
 
    1  硝苯地平的生物学特性
 
    NIF的化学名为2,16-二甲基-4(2-硝基苯基)-1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸二甲酯,相对分子质量为346.34,属于二羟吡啶类的第1代钙离子拮抗剂。NIF通过阻碍心肌和血管平滑肌钙离子的膜转运,抑制钙离子流入细胞内引起心肌收缩性降低和血管扩张,从而起到降低血压的作用。NIF是目前治疗中老年人顽固性高血压的有效药物,其引起DGO的发病机制尚不清楚。
 
    2  药物性牙龈增生的临床和病理表现
 
    自1984年有学者报道了第1例NIF介导的DGO病例后,人们开始关注DGO及其发病机制。DGO主要累及牙龈乳头和唇舌侧附着龈,发病时无痛,成念珠样。随着病程的发展,增生的牙龈乳头和增生的边缘龈联合成片并继续生长。在无炎症情况下,牙龈色淡粉红、质韧,探诊无出血。然而,增生的区域常因菌斑堆积而伴有不同程度的炎症。此时,增生牙龈呈大的分叶状,质松软,有明显的出血倾向[2]。DGO多累及上下颌前牙,少有无牙区域或无牙发生DGO的报道。
 
    DGO的组织病理学特征是扁平上皮表层多发生轻度到中度的角化,上皮细胞大量增生;棘细胞层明显增厚,管状伸长的上皮钉突深入结缔组织;固有层内成纤维细胞明显增多,大量的新生毛细血管和胶原纤维束杂乱排列,其中胶原纤维以Ⅳ型胶原纤维为主,有较多的无定形物质夹杂其中。在新生毛细血管区域有以浆细胞为主的慢性炎症细胞聚集。因此,细胞数量增多和大量基质堆积是牙龈增生的主要病理表现,同时炎症细胞也参与其组织病理学改变。
 
    3  相关基因表达的蛋白质异常
 
    大量的研究表明,上皮细胞和成纤维细胞都不同程度的受程序性细胞死亡抑制信号的调节,细胞周期的停滞最终导致大量的细胞堆积。有文献报道,程序性细胞死亡在调控组织增生方面起着重要作用,这提示发生药物性牙龈增生的组织可能发生了程序性细胞死亡调控水平的异常[3]。B细胞淋巴瘤/白血病(B cell lymphoma/leuk-mia,bcl)-2基因为程序性细胞死亡抑制基因,与编码bcl-2相关蛋白X(bcl-2 associated protein X,bax)的家族基因属于一个家族,定位于18q21.3,编码相对分子质量为2.5×104的蛋白。bcl-2基因主要定位于线粒体膜和内质网小体,参与离子通道的生成和膜渗透性的改变,从而抑制细胞的程序性死亡。现已发现其至少19个同源物,称之为bcl-2基因家族。在线粒体释放信号分子引发细胞程序性死亡的途径中,bcl-2家族基因可调控线粒体通透转换孔的开放和关闭,从而调控线粒体释放死亡信号分子细胞色素C,最终调控细胞的程序性死亡。这让牙龈上皮通过细胞内线粒体信号途径抑制自身细胞的程序性死亡成为可能[4]。
 
    Saito等[5]发现,服用NIF和苯妥英钠发生DGO的患者,其牙龈上皮基底层和基底外细胞层有Bcl-2蛋白和c-Myc蛋白的表达;而在无增生牙龈上皮组织中,Bcl-2蛋白仅少量表达且局限于基底细胞层,c-Myc蛋白则无表达。同样,Han-dajani等[6]在NIF诱导的DGO鼠模型研究中发现,Bcl-2蛋白阳性细胞在NIF处理组的鼠牙龈中显著高于对照组,Bcl-2阳性细胞随NIF质量浓度的增加而增加,随NIF处理时间的延长而增加。上述研究提示,NIF可诱导上皮细胞Bcl-2蛋白的表达,且具有剂量和时间依赖性;Bcl-2蛋白的表达可能在NIF介导的DGO的发病过程中起作用,而且可能与上皮的程序性细胞死亡抑制密切相关。
 
    叉头框(forkhead box,Fox)蛋白是一类自酵母到人类都广泛存在的转录因子,其家族庞大且功能广泛。Fax命名委员会于2000年修订了脊索动物翼状螺旋/叉头转录因子的命名法,用Fox作为统一的符号,将Fox蛋白分为从A到Q的17个亚族。用英文字母代表亚族,每个亚族内的蛋白用阿拉伯数字表示(如Foxd3)。人类Fox蛋白缩写的所有字母都用大写表示(如FOXD3);小鼠只有首字母大写(如Foxd3);其他脊椎动物首字母和表示亚族的字母大写(如FoxD3)。用小写字母区别同一蛋白基因在不同染色体区域复制引起的多个拷贝(如Foxa4a和Foxa4b)。基因则用斜体与蛋白相区别。新旧命名、系统发生树、Genebank 序列号及其他相关信息可查阅http://www.biology.pomona.edu/fox.html[7]。目前,研究较多的是FoxO亚族。人的FOXO亚族基因有4个进化保守的FOXO成员:FOXO1、FOXO3、FOXO4和FOXO6。FOXO转录因子在体内的活性由磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidyli-nositol 3 kinase,PI3K)-蛋白激酶B(protein kinaseB,PKB)途径调节。FOXO转录因子可上调各种基因的表达,包括细胞周期蛋白依赖激酶的抑制因子p27kip、G2/M进展调节蛋白和程序性细胞死亡前靶点如Bim(Bcl-2家族单一BH3结构蛋白)以及脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,Fas)L。
 
    FOXO转录因子也下调一些其他基因的表达,如细胞周期蛋白D1和D2[8]。FOXO蛋白是Fox家族中参与细胞程序性死亡和周期调控的最重要亚群,它可通过调整Bcl-2 蛋白家族中促进程序性细胞死亡和促进存活成员之间的比例来间接诱导程序性细胞死亡效应。在哺乳动物的增殖细胞中,FOXO亚族的主要作用则是抑制细胞增殖。此外,FOXO亚族具有G1期阻滞、G2期延迟和DNA修复的作用[9]。
 
    Kantarci等[10]发现,在药物引起的各型DGO患者中,牙龈成纤维细胞的程序性细胞死亡率均显著下降。他们在用半胱氨酸天冬酰胺特异蛋白酶(cysteinyl aspartale specific protease,caspase)-3和FOXO1抗体对增生牙龈和健康牙龈作定量组织形态学分析时发现,两者FOXO1均降低,但增生牙龈炎症部位的FOXO1免疫染色显示强染。在增生牙龈标本中,caspase-3蛋白显著减少。FOXO1和caspase-3蛋白阳性的细胞数量呈正相关。该研究提示,增生牙龈标本中的FOXO1处于失活状态,成纤维细胞可能由于转录因子FOXO1的调控作用而发生程序性细胞死亡抑制。caspase-3蛋白是诱导程序性细胞死亡的细胞内线粒体信号途径中的关键蛋白,其表达减少则提示成纤维细胞的程序性细胞死亡也可能被抑制。
 
    4  成纤维细胞补体受体cC1q-R和gC1q-R的异质性及其免疫调节
 
    成纤维细胞补体(complement,C)1复合物由C1q、C1r、C1s等糖蛋白亚单位组成,其中C1r、C1s随C1q的活化而依次激活,进而触发补体经典途径的激活。C1q还能与中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、树突细胞、上皮细胞和血小板结合,诱导其发生细胞特异性反应。C1q与上皮细胞和血小板的相互作用导致上皮细胞、血细胞激活,同时伴随生物递质的释放和黏附分子的表达。这些生物递质和分子直接或者间接地参与炎症过程,而这些特异性反应均由C1q和其结合蛋白或细胞表面受体相互作用来介导[11]。DGO的发病人群有明显的个体差异,有许多同样服用钙离子拮抗剂的患者并无牙龈增生。1999年,Lurton等[12]在人的肺成纤维细胞中发现了C1q胶原样受体(cC1qR)和球形受体(gC1qR),转化生长因子(transforming growth factor,TGF)-β和肿瘤坏死因子-α会上调成纤维细胞cC1q-R和胶原的表达,对gC1q-R mRNA的影响不显著。
 
    cC1q-R的实质是钙网织蛋白,为胶原受体,主要由人肺成纤维细胞表达。人gC1q-R无处不在,几乎表达于所有细胞表面[13]。有文献报道,gC1q-R与炎症和感染有关。

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编辑: 姚红祥

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