付 敏 呂 巖 郭 斌

在老年糖尿病性牙周炎發(fā)生發(fā)展過程中，炎癥反應(yīng)扮演了重要角色。目前認(rèn)為炎癥是一種機體的免疫反應(yīng)，在該病的炎癥反應(yīng)中固有免疫發(fā)揮了主要作用，適應(yīng)性免疫也發(fā)揮了一定的作用[1]。近年來研究發(fā)現(xiàn)維生素D3除具有經(jīng)典的調(diào)節(jié)鈣磷代謝，促進細(xì)胞生長分化和調(diào)節(jié)骨重建的作用外，對免疫系統(tǒng)也具有重要的調(diào)節(jié)作用，尤其是在固有免疫反應(yīng)中作用廣泛。固有免疫主要基于非淋巴組織成分，還包括一系列的防御細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、單核抗原提呈細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞以及中性粒細(xì)胞[2]。維生素D3通過作用于相關(guān)免疫靶細(xì)胞，調(diào)節(jié)機體炎癥反應(yīng)，增強機體抗感染能力，從而可能對糖尿病性牙周炎的防治起重要作用。本文從免疫調(diào)節(jié)方面對維生素D3在老年糖尿病性牙周炎中的作用進行綜述。

1. 維生素D3 體內(nèi)代謝及生物學(xué)作用

維生素D3屬于開環(huán)甾類化合物，是細(xì)胞核受體超家族成員之一。人體所需維生素D3約30%來自食物，其余絕大部分來自陽光誘導(dǎo)的皮膚光化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物維生素D3原[3-5]。維生素D3原須在體內(nèi)經(jīng)兩次羥基化轉(zhuǎn)化為維生素D3的活化形式1,25(OH)2D3[3]。維生素D3第一次羥基化由肝臟25- 羥化酶（CYP27A 1） 催化形成25(OH)D3，第二次羥基化主要由腎臟近曲小管的1α- 羥化酶（CYP27B1）催化形成1,25(OH)2D3，兩種羥化酶屬于細(xì)胞色素P450 依賴性類固醇羥化酶類[6,7]。1,25(OH)2D3具有激素樣的生理特性，與維生素D 受體(vitam in D receptors，VDR)結(jié)合后，參與多種生物學(xué)進程，包括骨代謝、調(diào)控免疫應(yīng)答及控制細(xì)胞增殖和分化[8]。最近的研究表明1,25(OH)2D3信號能調(diào)節(jié)固有免疫和適應(yīng)性免疫，補充維生素D3能加強機體對抗感染反應(yīng)。此外，維生素D3是維持正常胰島素分泌和糖耐量所必需的物質(zhì)，對胰島具有保護作用[9]。

2. 糖尿病性牙周炎的免疫特征

炎癥在糖尿病性牙周炎病變的發(fā)生、進展及組織破壞中發(fā)揮著重要作用。炎癥感染的牙周組織局部炎癥細(xì)胞積聚，并產(chǎn)生大量炎癥介質(zhì)釋放入循環(huán)系統(tǒng)，對全身產(chǎn)生一定的影響，尤其在伴糖尿病時，單核/ 巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞及淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥介質(zhì)可加重胰島素抵抗，促進高血糖的發(fā)生；血糖控制不佳，又將加重牙周局部炎癥，并加速牙周組織破壞以及削弱損傷組織的自我修復(fù)能力，形成惡性循環(huán)。研究表明伴有2 型糖尿病的老年牙周炎患者牙周附著喪失比非糖尿病牙周炎組更重，并且這種情況在60- 69 歲年齡的人群中更加顯著[10]。動物實驗表明：糖尿病牙周炎組的結(jié)扁組織附著喪失量及牙槽骨高度喪失量均明顯高于牙周炎組、糖尿病組及正常組，糖尿病加重了牙周炎牙周組織的破壞程度[11]。牙周炎進展性破壞尤其是牙槽骨的吸收，主要是通過上調(diào)機體單核細(xì)胞及巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子實現(xiàn)，這種作用在病變活躍部位更為顯著[1,12]。用厭氧菌的LPS 刺激糖尿病性牙周炎患者的單核細(xì)胞，其分泌TNF- α 和IL- 1 水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單純牙周炎患者[13]。高血糖狀態(tài)也與固有免疫的激活有關(guān)，主要表現(xiàn)為炎癥細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥因子水平升高，包括IL- 1β、IL- 6、IL- 8、TNF- α[14]。Aw artani F.[15]研究表明糖尿病患者血糖控制不佳與血清IgA 和IgG 抗體水平升高相關(guān)，并且抗體水平升高可能是血糖控制不佳時牙周炎加重的原因。這些炎癥因子在糖尿病性牙周炎的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[16]，若能抑制這些炎癥因子的作用，增強老年糖尿病患者的機體免疫能力，可有效降低老年人糖尿病性牙周炎的發(fā)病風(fēng)險和患病程度。

3. 維生素D3 對糖尿病性牙周炎免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用

機體的免疫系統(tǒng)中，固有免疫與適應(yīng)性免疫相輔相成，共同對抗外界刺激，該作用主要通過抗原提呈細(xì)胞上的組織相容性復(fù)合物Ⅱ以及共刺激因子(CD80 和CD86)來介導(dǎo)[17]，適應(yīng)性免疫對固有免疫反應(yīng)也具有一定的調(diào)節(jié)作用。近年研究發(fā)現(xiàn)，除了經(jīng)典的代謝途徑外，VDR 和CYP27B1在免疫系統(tǒng)的多種細(xì)胞中均有所表達，包括T 淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞如單核/ 巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等。1,25(OH)2D3信號分子在固有免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中對樹突狀細(xì)胞、單核/ 巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等具有重要調(diào)節(jié)作用[18]。

3.1 樹突狀細(xì)胞 樹突狀細(xì)胞(dendritic cells，DCs)是目前已知的能力最強的專職抗原呈遞細(xì)胞(antigen- presenting cells，APCs)，該類細(xì)胞能參與抗原的識別、加工處理與提呈，是啟動T細(xì)胞介導(dǎo)免疫反應(yīng)的首要環(huán)節(jié)。1,25(OH)2D3能調(diào)節(jié)DCs 的功能和表型，還能提高樹突狀細(xì)胞的耐受性[19]；并能夠影響DCs 生命周期中所有的主要階段，包括阻礙單核細(xì)胞分化成DCs；阻止幼稚DCs 向成熟DCs 分化，并通過下調(diào)DCs 表達的共刺激分子CD40、CD80、CD86，減少DCs 分泌IL- 12 和增加IL- 10 的產(chǎn)生，從而誘導(dǎo)出具有致耐受性表型和功能的未成熟DCs，這些免疫耐受的樹突狀細(xì)胞會誘導(dǎo)抑制性CD4+CD25+T 淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生,促使損傷性T 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)節(jié)性T 淋巴細(xì)胞[19,20]。1,25(OH)2D3下調(diào)IL- 12 主要是通過與NF- κB 通路相互作用的結(jié)果[21]，1,25(OH)2D3能干擾NF- κB 通路的激活以及與IL12p40 啟動子結(jié)合。因此1,25(OH)2D3可能通過抑制促炎因子IL- 12 增加抗炎因子IL- 10 減輕機體炎癥反應(yīng)，同時通過削弱樹突狀細(xì)胞對幼稚T 淋巴細(xì)胞的抗原提呈作用，降低糖尿病性牙周炎中T 細(xì)胞介導(dǎo)的組織免疫損傷。

3.2 單核/ 巨噬細(xì)胞 單核/ 巨噬作為機體固有免疫系統(tǒng)的重要組成部分，在病原侵犯、破壞機體組織時能做出快速反應(yīng)。TLR2/ 1 介導(dǎo)活化維生素D3依賴性抗菌通路[22,23]是人類單核/ 巨噬的重要的抗菌通路。1,25(OH)2D3通過作用于單核細(xì)胞VDR，明顯下調(diào)炎癥因子IL- 1、IL- 6、IL- 8、TNF- α，MHCⅡ類分子和共刺激信號分子的表達，抑制機體炎癥反應(yīng)及其呈遞抗原、激活T 細(xì)胞免疫應(yīng)答的能力[14,24]。人單核細(xì)胞TLR2/ 1 激活后產(chǎn)生的IL- 15 能上調(diào)CYP27B1 及VDR 的表達，并刺激機體抗菌肽的表達增加[22]。TLR2/ 1 的激發(fā)與TLR4 的活化能誘導(dǎo)人類巨噬細(xì)胞1α 羥化酶CYP27B1 的產(chǎn)生，該過程與機體的抗菌反應(yīng)具有平行關(guān)系。

Liu 等[25]研究表明1,25(OH)2D3是巨噬細(xì)胞的抗菌防御反應(yīng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，能促進巨噬細(xì)胞產(chǎn)生抗菌物質(zhì)如抗菌多肽?？咕嚯淖鳛檎{(diào)節(jié)1,25(OH)2D3配體結(jié)合型VDR 轉(zhuǎn)錄的作用靶點已得到證實[26,27]。其中抗菌多肽LL- 37 是目前所知的唯一表達于人體的抗菌多肽家族成員，具有多種功能，包括化學(xué)趨化作用，抑制中性粒細(xì)胞的凋亡，促進血管生成、組織再生以及細(xì)胞因子的釋放。LL- 37 作為維生素D3作用靶點還能通過對CYP27B1 轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)， 激活TLR- 4 介導(dǎo)JSK- STAT、MAP 激 酶 以 及NF- κB(nuclear factor kappaB)通路，上述酶和通路可與IFN- γ介導(dǎo)的CYP27B1 表達起協(xié)同作用[28]。故推測LL- 37 作為維生素D3的作用靶點可能參與對糖尿病性牙周炎的免疫調(diào)節(jié)。

3.3 T 淋巴細(xì)胞 CD4+T 細(xì)胞是1,25(OH)2D3作用的直接靶點，CD4+T 細(xì)胞在功能上可分為Th l和Th2 兩個子集。Th l 細(xì)胞主要分泌IL- 2、IFN- γ，TNF- α，介導(dǎo)細(xì)胞免疫；Th2 細(xì)胞主要分泌IL- 6、IL- 4、IL- 5、IL- 10 介導(dǎo)體液免疫。Th l 和Th2 互為抑制性T 細(xì)胞，人體通過控制Th1 和Th2 細(xì)胞比例來調(diào)節(jié)體內(nèi)細(xì)胞免疫和體液免疫的動態(tài)平衡。1,25(OH)2D3可以降低損害性的CD4+Th l 細(xì)胞，增加了具有保護作用的CD4+Th2 細(xì)胞，并增加胰腺淋巴結(jié)中CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的數(shù)量，抑制T 細(xì)胞對胰島素相關(guān)抗原的免疫反應(yīng), 誘導(dǎo)免疫耐受,延緩胰島β 細(xì)胞的凋亡；并且促進外周T 淋巴細(xì)胞凋亡以減輕自身免疫反應(yīng)[29]。維生素D3可使Th1/ Th2 細(xì)胞因子發(fā)生轉(zhuǎn)換, 升高IL- 4、IL- 10 而降低IFN- γ、IL- 2、IL- 12[30], 抑制細(xì)胞免疫反應(yīng)。

Th17 和調(diào)節(jié)性T 淋巴細(xì)胞(Treg)是近年來新發(fā)現(xiàn)的CD4+T 細(xì)胞兩個子集。Th17 淋巴細(xì)胞通過分泌IL- 6、IL- 21、IL- 22、IL- 23、IL- 26 發(fā)揮促炎作用和促進骨吸收的作用，尤其是IL- 17和RANKL 參與了破骨細(xì)胞的激活、分化并導(dǎo)致骨吸收。 Treg 細(xì)胞亞群通過生成IL- 10、TGF- β1 等對炎癥反應(yīng)發(fā)揮抑制作用[31]。1,25(OH)2D3能抑制Th17 淋巴細(xì)胞的發(fā)展，并促進產(chǎn)IL- 10 的淋巴細(xì)胞增多[32]。在炎癥反應(yīng)中，維生素D3通過作用于CD4+T 細(xì)胞，對其亞群細(xì)胞及其產(chǎn)生的細(xì)胞因子進行調(diào)節(jié)，在糖尿病性牙周炎的適應(yīng)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮一定作用。

3.4 B 淋巴細(xì)胞 活化的B 淋巴細(xì)胞能表達VDR[32]。研究表明1,25(OH)2D3能調(diào)節(jié)B 淋巴細(xì)胞的增殖和免疫球蛋白的產(chǎn)生，1,25(OH)2D3能阻礙漿細(xì)胞的分化，IgG 和IgM 的產(chǎn)生以及B 淋巴細(xì)胞的增殖分化[33,18]。1,25(OH)2D3對B 淋巴細(xì)胞的自我平衡具有直接調(diào)節(jié)作用[34]，1,25(OH)2D3對漿細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)以及記憶性B 淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，提示1,25(OH)2D3對B 淋巴細(xì)胞相關(guān)性疾病具有潛在的作用。而B 淋巴細(xì)胞CYP27B1 表達的發(fā)現(xiàn)，提示B 淋巴細(xì)胞也存在對維生素D3的自分泌或細(xì)胞內(nèi)分泌反應(yīng)系統(tǒng)[34]。但B 淋巴細(xì)胞在糖尿病性牙周炎的相關(guān)機制尚不明確，推測可能與其產(chǎn)生的特異性抗體有關(guān)，而維生素D3對B 淋巴細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用在該病中的意義有待進一步研究。

4. 結(jié)論

在免疫系統(tǒng)中，樹突狀細(xì)胞、單核/ 巨噬細(xì)胞、T 淋巴細(xì)胞是維生素D3的主要靶細(xì)胞，這些細(xì)胞在固有免疫反應(yīng)和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。在老年糖尿病性牙周炎中，炎癥機制在疾病的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用，一方面感染和高血糖狀態(tài)會引起相關(guān)免疫細(xì)胞激活和炎癥介質(zhì)的釋放，另一方面炎癥介質(zhì)和細(xì)胞免疫反應(yīng)的激活又會進一步加重牙周病灶的組織損傷、骨質(zhì)破壞以及胰島素抵抗。維生素D3能通過多種機制抑制機體過度的免疫反應(yīng)、下調(diào)炎癥細(xì)胞因子，上調(diào)抗炎因子，從而發(fā)揮抗炎和對胰島的保護作用。故維生素D3及其類似物可能在老年人糖尿病性牙周炎中發(fā)揮輔助性治療作用，而其具體的相關(guān)機制尚不清楚，有待進一步研究。

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