王曉宇 朱昭蓉 吳亞菲 趙蕾
口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院牙周病科 成都 610041
中性粒細(xì)胞(neutrophil)又被稱為中性多形核白細(xì)胞(polymorphonuclear leukocyte),是人體內(nèi)重要的免疫細(xì)胞,在先天性免疫反應(yīng)中起到不可替代的作用,是抵御牙周致病菌入侵的重要因素。當(dāng)受到刺激時(shí),中性粒細(xì)胞通過(guò)趨化活動(dòng),定向移動(dòng)至感染部位并發(fā)揮吞噬作用,從而殺滅病原體。Brinkmann等[1]于2004年首次報(bào)道觀察到由中性粒細(xì)胞產(chǎn)生的中性粒細(xì)胞細(xì)胞外陷阱網(wǎng)(neutrophil extracellular trap,NET)。隨后,越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注NET在機(jī)體免疫防御中的作用。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)NET在牙周炎相關(guān)的免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。本文就NET與牙周炎相關(guān)性的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述。
NET是由中性粒細(xì)胞受刺激后產(chǎn)生的一種細(xì)胞外纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),主要由染色質(zhì)和細(xì)胞蛋白質(zhì)組成。通過(guò)電子顯微鏡可以觀察到,NET以直徑15~17 nm的DNA-組蛋白復(fù)合物為骨架,上面嵌有最大直徑約50 nm的球狀結(jié)構(gòu),包括中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶(neutrophil elastase,NE)、髓過(guò)氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、組織蛋白酶(cathepsin,CTS)G等多種顆粒源性蛋白質(zhì),其中組蛋白通常包括H1、H2A、H2B、H3、H4等多種成分[1]。脫氧核糖核酸酶(deoxyribonuclease,DNase)可以通過(guò)水解NET的DNA成分,導(dǎo)致NET結(jié)構(gòu)分解,說(shuō)明DNA成分是NET結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵組分。
中性粒細(xì)胞形成NET的過(guò)程被稱為NETosis,被認(rèn)為是一種有別于凋亡和壞死的新型細(xì)胞死亡程序。NET通過(guò)識(shí)別、誘捕并限制細(xì)菌等病原體擴(kuò)散,同時(shí)高表達(dá)抗菌肽等抗菌成分以最終殺滅病原體。NETosis的類型主要包括自殺式NETosis(suicidal NETosis)和存活式NETosis(vital NETosis)[2]。
自殺式NETosis是一種伴隨中性粒細(xì)胞死亡的NET形成方式,釋放過(guò)程約120 min。中性粒細(xì)胞主要表現(xiàn)為細(xì)胞核去濃縮,細(xì)胞膜崩解,細(xì)胞核細(xì)胞基質(zhì)混合,向細(xì)胞外排出自身DNA(self-DNA),表達(dá)纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[3]。丙二醇甲醚乙酸酯(phorbol-12-myristate-13-acetate,PMA)刺激中性粒細(xì)胞后,再通過(guò)還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶的方式產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen specie,ROS)從而誘導(dǎo)NET形成[1-2,4]。ROS包括超氧陰離子(O2-)、過(guò)氧化氫、羥基自由基以及一氧化氮等。應(yīng)用NADPH氧化酶抑制劑二苯基氯化碘鹽能顯著降低甚至抑制NET的釋放,也印證了這一激活途徑[5]。該方式與Raf-有絲分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MEK)-細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)通路和蛋白激酶C密切相關(guān)[6]。此外,肽酰精氨酸脫亞氨酶(peptidylarginine dei-minase,PAD)4可以催化組蛋白瓜氨酸化,促進(jìn)染色質(zhì)區(qū)去致密化,從而促進(jìn)NETosis[7]。因此,ROS和PAD4均在自殺式NET形成過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。
存活式NETosis是一種不伴隨活化的中性粒細(xì)胞死亡且仍保持吞噬和趨化功能的NETosis,由細(xì)菌和細(xì)菌產(chǎn)物刺激產(chǎn)生,在30 min內(nèi)迅速發(fā)生。其形成過(guò)程不依賴于Raf-MEK-ERK通路和ROS,革蘭氏陰性菌大腸埃希菌通過(guò)Toll樣受體(Tolllike receptor,TLR)4激活血小板,通過(guò)中性粒細(xì)胞與血小板直接相互作用產(chǎn)生NET;革蘭氏陽(yáng)性菌金黃色葡萄球菌則通過(guò)激活補(bǔ)體受體3和TLR2誘導(dǎo)NET形成,其形成表現(xiàn)為細(xì)胞內(nèi)核膜保持完整,核DNA出芽并以囊泡形式釋放,中性粒細(xì)胞的功能不受影響[8-9]。此外,Yousefi等[10]采用粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor)刺激后,脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)和補(bǔ)體成分5a (complement component 5a,C5a)再次刺激下產(chǎn)生NET。該NET的DNA不是來(lái)源于中性粒細(xì)胞的細(xì)胞核,而來(lái)源于其線粒體,其形成依賴于ROS,并且不伴隨中性粒細(xì)胞死亡。
目前,NET的檢測(cè)方式和體外標(biāo)志物尚無(wú)明確的金標(biāo)準(zhǔn),可以通過(guò)透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡等觀察NET結(jié)構(gòu),熒光顯微鏡共定位中性粒細(xì)胞來(lái)源的蛋白質(zhì),例如MPO和蛋白酶(proteinase,PR)3、NE等和細(xì)胞外DNA,以確定NET形成。免疫染色檢測(cè)瓜氨酸化組蛋白的存在,通過(guò)PicoGreen?等熒光核酸染料檢測(cè)無(wú)細(xì)胞DNA[11]、酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(enzyme-linked immunosorbent assay)測(cè)定MPO/NE-DNA復(fù)合體均可檢測(cè)NET。高速多光譜成像流式細(xì)胞術(shù)[12]、基于SYTOX綠色核酸染料的流式細(xì)胞術(shù)同樣可以定量NET[13],而活細(xì)胞成像技術(shù)則可分析NET釋放過(guò)程[14]。
NETosis可能是中性粒細(xì)胞對(duì)牙周炎發(fā)揮作用的主要防御機(jī)制之一。
White等[15]觀察到在炎癥牙齦組織中NET表達(dá)較健康對(duì)照組增高。Vitkov等[16]也在牙周炎患者的牙齦活體組織檢查樣本及牙周袋內(nèi)化膿性滲出物中發(fā)現(xiàn)NET高表達(dá),呈現(xiàn)纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在NET中有大量細(xì)菌與其機(jī)械纏繞,且在上皮表面緊密排列。當(dāng)NET捕獲細(xì)菌時(shí),多數(shù)中性粒細(xì)胞的特征為常染色質(zhì)和異染色質(zhì)均質(zhì)化、細(xì)胞核腫脹及DNA擴(kuò)散。
Vitkov等[17]還通過(guò)掃描電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)牙周炎患者齦溝液中存在NET,齦溝液中的NET分布平坦,僅有少量白細(xì)胞;但在化膿性齦溝滲出物中,可觀察到三維纏結(jié)的NET和大量白細(xì)胞。而激光共聚焦顯微鏡顯示齦溝液和化膿性齦溝滲出物中中性粒細(xì)胞均表現(xiàn)為細(xì)胞核腫脹、常染色質(zhì)與異染色質(zhì)無(wú)差異且citH3向細(xì)胞核內(nèi)遷移。
1項(xiàng)病例對(duì)照研究[18]應(yīng)用透射電子顯微鏡觀察到,牙齦炎及牙周炎樣本中的中性粒細(xì)胞存在典型的NETosis現(xiàn)象,表現(xiàn)為空核、核膜破裂、染色質(zhì)排出到細(xì)胞外介質(zhì)等。
共聚焦顯微鏡分析牙周炎樣本發(fā)現(xiàn),在牙齦中,NET相關(guān)成分細(xì)胞外瓜氨酸組蛋白H3(citrullinated histone H3,citH3)與大量CD177中性粒細(xì)胞陽(yáng)性染色,而在健康樣本中僅有少量citH3陽(yáng)性,無(wú)CD177陽(yáng)性中性粒細(xì)胞。citH3在牙齦炎樣本的口腔上皮和齦溝上皮中的表達(dá)均較牙周炎樣本高,表明NETosis在牙齦炎階段達(dá)到最大活性,更可能發(fā)揮出其殺菌性。
NET較少與上皮直接接觸,而是與黏附在牙齦上皮的細(xì)菌相結(jié)合,從而附著于上皮表面,保護(hù)牙齦免受游離細(xì)菌侵害,同時(shí)減少蛋白質(zhì)水解酶對(duì)牙齦上皮的損傷[16]。NET在牙周組織中的定位表明,NET不僅在齦溝液中捕獲大量細(xì)菌,阻礙細(xì)菌黏附和對(duì)牙齦上皮的侵入,還通過(guò)齦溝液的持續(xù)滲出消除齦溝中的游離細(xì)菌。
NET在牙周組織中發(fā)揮積極的抗菌作用,但過(guò)多的NET可能增加炎癥負(fù)擔(dān),從而產(chǎn)生有害影響,而牙周治療可以降低NET水平。1項(xiàng)病例對(duì)照研究[19]發(fā)現(xiàn),在40名伴類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的牙周炎患者中,NET與平均探診深度和臨床附著喪失呈正相關(guān)(P<0.05);多因素Logistic回歸分析顯示,外周血NET水平與中重度牙周炎顯著正相關(guān), 但不伴風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的牙周炎組的NET僅略高于正常對(duì)照組,且差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。牙周治療可以顯著降低伴類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的牙周炎患者血清NET水平。該研究表明,NET水平與牙周炎的嚴(yán)重程度相關(guān)。但在另一項(xiàng)研究[20]中,NET水平與實(shí)驗(yàn)性牙齦炎探診出血、菌斑指數(shù)、齦溝液量不存在相關(guān)性,提示牙周臨床指標(biāo)與NET的相關(guān)性可能與機(jī)體所處的炎癥狀態(tài)有關(guān),但仍需要更多臨床研究加以驗(yàn)證。
White等[21]發(fā)現(xiàn),雖然牙周炎患者組與正常對(duì)照組外周血中性粒細(xì)胞產(chǎn)生NET水平相當(dāng),但是牙周炎患者降解NET的能力減弱,NET在牙周組織中存在時(shí)間加長(zhǎng)。經(jīng)牙周治療后,牙周炎患者降解NET能力與正常對(duì)照組相當(dāng),中性粒細(xì)胞釋放NET也明顯減少?;颊呓到釴ET的能力降低可能與血漿DNaseⅠ濃度較低及血漿免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)G和抗NET免疫球蛋白的游離輕鏈(free light chain,F(xiàn)LC)水平升高相關(guān)。DNaseⅠ的減少可能阻礙NET的DNA組分降解,而IgG和FLC可能與NET結(jié)構(gòu)結(jié)合,從而提供物理屏障,進(jìn)一步妨礙NET降解。
NET在牙周組織滯留雖然可能延長(zhǎng)NET抗菌能力,但是NET衍生的瓜氨酸肽可能促進(jìn)自身抗體的產(chǎn)生和宿主牙周組織的損傷。因此,NET的產(chǎn)生/降解失調(diào)可能是牙周慢性炎癥導(dǎo)致組織持續(xù)破壞的原因之一。雖然目前尚不明確NET水平與牙周炎臨床指標(biāo)、牙周預(yù)后的相關(guān)性,以及NET在牙周炎癥中發(fā)揮作用的機(jī)制等,但是牙周治療可能通過(guò)恢復(fù)牙周炎患者降解NET的能力以降低NET水平,從而避免牙周組織的損傷。
多數(shù)牙周致病菌均可以誘導(dǎo)NETosis。White等[22]研究發(fā)現(xiàn),與未受刺激的中性粒細(xì)胞相比,格氏鏈球菌、具核梭桿菌、小韋榮氏球菌和粘放線菌的刺激可導(dǎo)致中性粒細(xì)胞釋放更多ROS。而格氏鏈球菌和小韋榮氏球菌同時(shí)刺激產(chǎn)生更多超氧化物。具核梭桿菌和格氏鏈球菌較其他細(xì)菌刺激生成更多NET。Jayaprakash等[23]證實(shí),牙周重要致病菌牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis)也可誘導(dǎo)大量ROS快速產(chǎn)生。Hirschfeld等[20]在齦上菌斑生物膜中檢測(cè)到NET、中性粒細(xì)胞殘留膜(CD177陽(yáng)性),并在唾液及生物膜中發(fā)現(xiàn)NET相關(guān)蛋白質(zhì)MPO、CTSG、抗菌肽LL-37、NE,證實(shí)了從菌斑生物膜中分離的口腔細(xì)菌可刺激NET形成。
Hirschfeld等[24]還對(duì)19種牙周致病菌進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)NET的細(xì)菌捕獲作用與Socransky復(fù)合體類型無(wú)關(guān)。紅色復(fù)合體牙齦卟啉單胞菌,橙色復(fù)合體直腸彎曲菌、昭和彎曲菌、具核梭桿菌多形亞種,黃色復(fù)合體咽峽炎鏈球菌和格氏鏈球菌,紫色復(fù)合體小韋榮氏球菌及非復(fù)合體反芻月形單胞菌在捕獲細(xì)菌的NET中顯著增加;其他細(xì)菌特別是綠色復(fù)合體的差異則無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與磷酸鹽緩沖液對(duì)照組相比,痤瘡丙酸桿菌、小韋榮氏球菌、格氏鏈球菌刺激的中性粒細(xì)胞產(chǎn)生更多的NET。痤瘡丙酸桿菌、咽峽炎鏈球菌、直腸彎曲桿菌均刺激總ROS的產(chǎn)生,咽峽炎鏈球菌、生痰二氧化碳嗜纖維菌和具核梭桿菌多形亞種刺激產(chǎn)生的細(xì)胞外超氧化物水平的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而NET殺菌測(cè)試顯示,被檢測(cè)的6種牙周細(xì)菌的活力均不受NET誘捕影響,說(shuō)明NET不會(huì)阻礙牙周細(xì)菌生長(zhǎng)或存活。
新近研究[25]發(fā)現(xiàn),口腔鏈球菌和血鏈球菌誘導(dǎo)NET標(biāo)志物citH3水平升高,而只有血鏈球菌上調(diào)MPO水平,口腔鏈球菌則誘導(dǎo)更多的ROS產(chǎn)生。伴放線放線桿菌白細(xì)胞高致毒性的JP2基因型也被證實(shí)可誘發(fā)NET產(chǎn)生[26]。
以上研究表明,部分牙周致病菌可以不同程度地刺激中性粒細(xì)胞產(chǎn)生ROS,并釋放NET。其中NET主要通過(guò)捕獲細(xì)菌發(fā)揮作用,而不是直接殺滅細(xì)菌。但牙周致病菌是否通過(guò)NADPH氧化酶的方式產(chǎn)生ROS并刺激NET形成仍有待進(jìn)一步探索。
大部分牙周致病菌刺激NET釋放,而齦溝產(chǎn)線菌則被證實(shí)抑制NET形成[27]。齦溝產(chǎn)線菌或腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor)-α合并齦溝產(chǎn)線菌刺激的人中性粒細(xì)胞均不能形成NET,并且不誘導(dǎo)細(xì)胞外NE的釋放。雖然齦溝產(chǎn)線菌未能減少格氏鏈球菌或咽巴斯德氏菌誘導(dǎo)形成的NET,但其可抑制PMA誘導(dǎo)的NET生成。通過(guò)深入探究齦溝產(chǎn)線菌抑制NET生成的機(jī)制,有助于進(jìn)一步揭示牙周致病菌與NET生成和降解的關(guān)系。
不同牙周致病菌刺激ROS和NET產(chǎn)生的能力不同,部分細(xì)菌(如齦溝產(chǎn)線菌)甚至可以抑制NET的產(chǎn)生,表明牙周致病菌激活NETosis具有異質(zhì)性。因此,需要更多的細(xì)菌相關(guān)研究以明確不同牙周致病菌與NET的關(guān)聯(lián)。
許多牙周細(xì)菌已被證明可以釋放DNase水解NET結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)NET逃逸。27種牙周致病菌包括紅色和橙色復(fù)合體牙齦卟啉單胞菌、福賽斯坦納菌、具核梭桿菌、微小微單胞菌、中間普雷沃氏菌、星座鏈球菌、直腸彎曲菌和產(chǎn)黑素普雷沃氏菌等均表達(dá)DNase活性[28]。細(xì)菌分泌的DNase在體外刺激NET,發(fā)現(xiàn)NET被完全降解,證實(shí)了水解NET幫助細(xì)菌逃離的能力。
另有研究[24]應(yīng)用NADPH氧化酶抑制劑、過(guò)氧化氫和次氯酸消除劑刺激細(xì)菌,以抑制ROS依賴的NADPH氧化酶途徑,雖然金黃色葡萄球菌、格氏鏈球菌、直腸彎曲菌、具核梭桿菌多形亞種、反芻月形單胞菌總ROS的釋放均減少,但細(xì)菌刺激的NET生成不受影響;且抑制TLR不影響牙周細(xì)菌刺激的ROS量及NET形成,提示部分細(xì)菌通過(guò)非NADPH氧化酶依賴性途徑刺激NET形成。
以上研究表明,牙周致病菌可以表達(dá)DNase避免NET的捕獲,而非NADPH氧化酶依賴性NET的形成,即存活式NETosis可能在宿主防御牙周細(xì)菌中發(fā)揮重要作用。
牙周致病菌毒性因子同樣也可能參與調(diào)控NETosis,與此同時(shí)它們幫助細(xì)菌免疫逃逸NET。牙齦卟啉單胞菌相關(guān)毒性因子LPS濃度依賴性地啟動(dòng)NADPH氧化酶依賴性的自殺性NETosis[29]。同時(shí),LPS活化中性粒細(xì)胞這一過(guò)程可能使體內(nèi)NET過(guò)量,從而損害牙周組織。另一毒性因子牙齦卟啉單胞菌肽酰精氨酸脫亞氨酶(P. gingivalispeptidylarginine deiminase,PPAD)可以幫助細(xì)菌逃逸NET[30]。用高毒力菌株牙齦卟啉單胞菌W83與PPAD缺乏的W83菌株刺激中性粒細(xì)胞,可觀察到接受W83菌株刺激的中性粒細(xì)胞有更多完整的細(xì)胞核,表明W83菌株刺激更多的NET形成,而PAAD阻礙細(xì)菌誘導(dǎo)的NETosis。PPAD缺乏的W83菌株在NET內(nèi)細(xì)菌存活數(shù)量低于野生型W83菌株,表明PPAD缺乏菌株被NET捕獲并殺滅,證實(shí)PPAD能夠幫助細(xì)菌免疫逃逸NET。
共聚焦熒光顯微鏡觀察顯示,接受牙齦卟啉單胞菌野生型菌株ATCC33277和W50刺激的中性粒細(xì)胞具有完整的細(xì)胞核和肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu),牙齦卟啉單胞菌毒性因子牙齦素同源突變株包括賴氨酸-牙齦素缺陷株K1A和精氨酸牙齦素缺陷株E8則誘導(dǎo)典型的NET結(jié)構(gòu)形成,提示牙齦素可能抑制NET生成[23]。伴放線放線桿菌的特異性毒性因子白細(xì)胞毒素(leukotokin,Ltx)是一種NET誘導(dǎo)劑[31]。Ltx誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞腫脹,在誘導(dǎo)3 h后可見(jiàn)NET結(jié)構(gòu),表明中性粒細(xì)胞發(fā)生NETosis是一個(gè)持續(xù)的緩慢的過(guò)程。10 ng·mL-1Ltx和伴放線放線桿菌低毒性菌株誘導(dǎo)NET的形成與PMA相似,而高濃度(100 ng·mL-1)Ltx和伴放線放線桿菌高毒性菌株則強(qiáng)烈誘導(dǎo)NET形成[32],提示Ltx雖然具有強(qiáng)細(xì)胞毒性,但中性粒細(xì)胞仍能產(chǎn)生NET對(duì)其產(chǎn)生抗菌免疫反應(yīng)。
當(dāng)血清中存在補(bǔ)體時(shí),接受伴放線放線桿菌刺激的中性粒細(xì)胞產(chǎn)生更多的NET,而通過(guò)熱滅活去除血清中的補(bǔ)體可抵消NET生成;此外,阻斷補(bǔ)體受體1(CD35)能顯著降低放線桿菌誘導(dǎo)的NET釋放[33],說(shuō)明血清補(bǔ)體及補(bǔ)體調(diào)理作用均參與NET的形成,提示部分細(xì)菌的補(bǔ)體滅活能力可能保護(hù)其他細(xì)菌免受NETosis侵害。
目前研究表明,牙周致病菌的毒性因子對(duì)NET的產(chǎn)生具有不同作用,部分毒性因子(例如LPS)可刺激NET產(chǎn)生,使中性粒細(xì)胞發(fā)揮抗菌作用;部分毒性因子(例如PPAD)則幫助細(xì)菌免疫逃逸NET。牙周致病菌不同毒性因子調(diào)控NETosis的具體機(jī)制還有待進(jìn)一步深入研究。
對(duì)NET在牙周炎中的作用仍然存在爭(zhēng)議。NET捕獲和殺死微生物,對(duì)宿主發(fā)揮有益作用。同時(shí),NET能排出自身DNA,可能引發(fā)自身免疫反應(yīng)。因此,調(diào)節(jié)NET形成以確保其生產(chǎn)和清除過(guò)程平衡在牙周免疫防御中至關(guān)重要。
掌跖角化-牙周破壞綜合征又被稱為Papillon-Lefèvre綜合征(Papillon-Lefèvre syndrome,PLS),是一種罕見(jiàn)的常染色體隱性遺傳性疾病,以彌漫性的手掌和腳掌過(guò)度角化、青春期嚴(yán)重而破壞迅速的牙周炎為特征,其患病率為1×10-6~4×10-6[34]。致病機(jī)制為編碼CTSC的基因突變,導(dǎo)致無(wú)功能的中性粒細(xì)胞絲氨酸蛋白酶(neutrophil serine protease,NSP),又被稱為二肽肽酶(dipeptidyl peptidase,DPP)Ⅰ的產(chǎn)生。NSP包括NE、CTSG、PR3以及NSP4。
PLS患者繼發(fā)于CTSC缺乏的中性粒細(xì)胞缺陷,導(dǎo)致NSP不能被激活,其累計(jì)效應(yīng)可能共同破壞牙周組織。與健康對(duì)照組相比,PLS患者NET及NET相關(guān)結(jié)合蛋白酶(NE、MPO、CTSG)顯著降低或者缺失;患者血漿中不存在LL-37[35]。S?rensen等[36]的研究發(fā)現(xiàn),PLS患者缺乏NE、CTSG、PR3,并且不能形成NET。PLS患者中性粒細(xì)胞中離子毒素刺激的由人源性陽(yáng)離子抗菌肽(human cathelicidin antimicrobial peptide,hCAP)-18形成的LL-37顯著減少,其可能機(jī)制是由于缺乏PR3介導(dǎo)的蛋白質(zhì)水解,PLS患者不能將心源性陽(yáng)離子抗菌肽加工成抗菌肽LL-37。NE是NET形成所必需的[37],提示PLS患者可能因?yàn)槿狈E所以不能有效形成NET。PLS患者中NET相關(guān)組分NE、CTSG、LL-37等的缺乏可能影響中性粒細(xì)胞的抗菌功能,導(dǎo)致PLS患者組織中致病微生物持續(xù)存在。
中性粒細(xì)胞活化后釋放的炎癥介質(zhì)在細(xì)胞密度為2×107~4×107cm-3時(shí)達(dá)到最高值,超過(guò)該密度后,聚集性NET會(huì)水解多余介質(zhì)。當(dāng)高密度的PLS患者中性粒細(xì)胞與NET誘導(dǎo)劑共培養(yǎng)時(shí),不會(huì)降解白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6和單核細(xì)胞趨化蛋白-1,反而產(chǎn)生更高濃度的炎癥介質(zhì)[38],提示PLS患者不能有效形成聚集型NET以降解細(xì)胞因子和趨化因子,最終導(dǎo)致局部免疫炎癥狀態(tài)旺盛,造成持續(xù)性的牙周組織破壞。
綜上所述,多數(shù)PLS患者無(wú)全身性感染,可能與中性粒細(xì)胞特異性定位和機(jī)體遭受細(xì)菌攻擊部位有關(guān)。PLS患者缺乏NET抗菌活性,可能導(dǎo)致中性粒細(xì)胞對(duì)刺激物過(guò)度反應(yīng),產(chǎn)生過(guò)多促炎細(xì)胞因子;同時(shí),中性粒細(xì)胞無(wú)法形成聚集型NET,從而降解炎癥介質(zhì)的蛋白質(zhì)水解能力失效,缺乏對(duì)細(xì)胞因子和趨化因子的反饋機(jī)制,這可能是PLS患者持續(xù)的牙周炎癥破壞的重要原因之一。
NET是中性粒細(xì)胞的一種新免疫途徑,其不僅對(duì)機(jī)體產(chǎn)生有利影響,還可能對(duì)組織造成損傷。NET與牙周炎的相關(guān)性免疫學(xué)研究目前還處于起步階段,其在牙周炎中的具體機(jī)制還有待研究完善。明確NET的作用途徑以及相應(yīng)的信號(hào)通路,并針對(duì)其可能機(jī)制對(duì)臨床作出指導(dǎo),將為牙周炎的防治提供新思路。