王夢嬌，張 博，趙志河

(口腔疾病研究國家重點實驗室國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院正畸科，四川 成都 610041)

牙周炎以牙周組織破壞為特征，對患者口腔健康、功能、美觀以及生存質(zhì)量造成較大影響，并對口腔衛(wèi)生系統(tǒng)造成較大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。牙周炎造成的局部炎癥及骨喪失是牙齒脫落的最常見原因，并可導(dǎo)致其它組織器官炎癥反應(yīng)，提高全身系統(tǒng)性疾病患病風(fēng)險[2]。隨著牙周致病菌及宿主免疫反應(yīng)在牙周炎發(fā)生發(fā)展中的關(guān)鍵作用被證實，牙周炎的宿主免疫調(diào)節(jié)治療逐漸引起關(guān)注[1]。在牙周宿主免疫反應(yīng)中，巨噬細(xì)胞是一類重要的抗原呈遞細(xì)胞，可介導(dǎo)自然殺傷細(xì)胞、T細(xì)胞、中性粒細(xì)胞的募集及激活[1]。巨噬細(xì)胞在不同外界環(huán)境刺激下表現(xiàn)出表型異質(zhì)性及功能多樣性[3]，其在炎性相關(guān)骨破壞疾病中的免疫調(diào)節(jié)作用逐漸引起學(xué)界關(guān)注。

1 巨噬細(xì)胞的來源及表型

巨噬細(xì)胞具有兩種來源：一種為外周血單核細(xì)胞在組織局部巨噬細(xì)胞集落刺激因子及粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子的作用下分化而成；另一種直接起源于胚胎前體細(xì)胞，其出生前就在發(fā)育中的組織中定殖，成年期仍維持自我更新能力[4]。二者共同調(diào)控組織免疫微環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

微生物產(chǎn)物、凋亡損傷細(xì)胞等不同刺激使巨噬細(xì)胞呈現(xiàn)不同活化狀態(tài)，表現(xiàn)為不同表型極化的不同功能亞群。巨噬細(xì)胞亞群目前較常用Mill提出的根據(jù)巨噬細(xì)胞主要激活狀態(tài)命名方式，分為經(jīng)典激活M1巨噬細(xì)胞和替代激活M2巨噬細(xì)胞[5]。M1由細(xì)菌脂多糖(LPS)、干擾素γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)刺激形成，其分泌促炎因子，表達(dá)iNOS、CD86等特異性標(biāo)記物，發(fā)揮殺滅病原體及腫瘤的功能，并介導(dǎo)組織破壞[6]。M2由白細(xì)胞介素4(IL-4)、白細(xì)胞介素13(IL-13)、白細(xì)胞介素10(IL-10)等細(xì)胞因子誘導(dǎo)形成，表達(dá)CD206、CD163等[7]，分泌IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等抗炎細(xì)胞因子[7]，表現(xiàn)為促炎癥及組織修復(fù)功能[8]。

2 巨噬細(xì)胞在牙周炎中的作用

巨噬細(xì)胞是牙周組織中的主要免疫細(xì)胞之一。研究發(fā)現(xiàn)，牙周組織中牙齦上皮、固有層和血管周圍組織中均存在大量巨噬細(xì)胞，其主要通過Toll樣受體(Toll-like receptor, TLR)識別病原相關(guān)分子模式[9]，激活效應(yīng)T細(xì)胞或記憶T細(xì)胞[10]。研究發(fā)現(xiàn)，多種牙周致病菌可激活牙周組織巨噬細(xì)胞，如牙齦普林單胞菌(Porphyromonas gingivalis，P.g)可通過TLR2 及TRL4激活巨噬細(xì)胞，使其產(chǎn)生大量IL-10[11]；福賽斯坦納菌可表達(dá)TLR2 配體[12]，激活巨噬細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素6(IL-6)及IL-10[13]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞不同表型所發(fā)揮的促炎及抗炎功能在牙周炎的發(fā)生發(fā)展中也起到關(guān)鍵作用。

2.1 牙周炎中巨噬細(xì)胞的促炎功能M1為促炎型巨噬細(xì)胞，其在牙周炎進(jìn)展期及牙周組織破壞中起重要作用。牙周致病菌能夠改變巨噬細(xì)胞表型及功能，如P.g可通過降低α-酮戊二酸的產(chǎn)生，抑制M2的激活，促進(jìn)M2轉(zhuǎn)化為 M1，導(dǎo)致過度炎性反應(yīng)及組織破壞[14]。同樣，在實驗動物牙周炎模型中，巨噬細(xì)胞表現(xiàn)為M1向極化增強(qiáng)，而M2向極化減弱[15～17]。在人體樣本中，Wu等發(fā)現(xiàn)牙周炎患者牙齦組織M1及M2均增多，但M1/M2比值增高[18]。Zhou等發(fā)現(xiàn)牙周炎患者牙齦M1相關(guān)的TNF-α、IFN-γ、IL-6及白細(xì)胞介素12(IL-12)表達(dá)增多，M1/M2比例增高，并與臨床探針深度呈正相關(guān)[19]。以上研究均提示牙周炎進(jìn)展期巨噬細(xì)胞M1向極化增強(qiáng)，介導(dǎo)牙周組織破壞。

2.2 巨噬細(xì)胞抗炎功能在牙周炎中的表現(xiàn)巨噬細(xì)胞在維持牙周組織穩(wěn)態(tài)中也發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，小鼠牙周炎修復(fù)期牙周組織M2標(biāo)記物表達(dá)水平較炎性破壞期增高，敲除巨噬細(xì)胞則會抑制牙周炎愈合期的組織修復(fù)[20]，這提示巨噬細(xì)胞在牙周炎修復(fù)階段同樣發(fā)揮關(guān)鍵作用。同樣，在小鼠第三磨牙牙齦溝內(nèi)注射 M2能夠降低P.g誘導(dǎo)的牙周組織炎性反應(yīng)，減輕牙槽骨吸收[21]，也證明了M2對牙周組織修復(fù)的關(guān)鍵作用。

3 靶向巨噬細(xì)胞調(diào)控牙周炎進(jìn)展

巨噬細(xì)胞在牙周炎破壞及修復(fù)期均發(fā)揮重要作用，因此靶向調(diào)控巨噬細(xì)胞成為干預(yù)牙周炎進(jìn)展的干預(yù)手段之一。

3.1 阻斷巨噬細(xì)胞TLRsTLRs為巨噬細(xì)胞表面經(jīng)典模式識別受體，其可通過識別病原體，激活宿主對牙周致病菌的免疫反應(yīng)，為牙周炎治療提供了潛在的干預(yù)靶點。研究發(fā)現(xiàn)，TLR2-/-和TLR4-/-小鼠口腔中存在多種牙周致病菌，但牙槽骨吸收受到抑制，這提示巨噬細(xì)胞表面TLR2和TLR4在牙周炎炎性反應(yīng)及牙槽骨破壞中發(fā)揮關(guān)鍵作用，是潛在干預(yù)靶點[22]。除此之外，細(xì)菌的鞭毛蛋白能夠激活巨噬細(xì)胞表面TLR5，誘導(dǎo)破骨細(xì)胞形成，促進(jìn)骨吸收，因此TLR5也成為可能的阻斷靶點之一[23]。

3.2 調(diào)控巨噬細(xì)胞功能巨噬細(xì)胞的表型異質(zhì)性及功能多樣性為牙周炎的治療帶來了新思路。調(diào)控巨噬細(xì)胞功能以干預(yù)牙周炎進(jìn)展的總體思路為抑制M1并促進(jìn)M2形成。最新研究發(fā)現(xiàn)，PPARγ、活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)、Akt以及G蛋白信號調(diào)節(jié)因子12(Regulator of G-Protein Signaling 12，RGS12)均是調(diào)控巨噬細(xì)胞功能、干預(yù)牙周炎進(jìn)展的有效靶點。Viniegra等發(fā)現(xiàn)使用羅格列酮激活PPARγ，能夠抑制M1向極化，促進(jìn)M2向極化，減輕小鼠牙周炎牙槽骨吸收，并促進(jìn)牙周組織愈合[20]。Zhang等發(fā)現(xiàn)，抑制ROS能夠抑制高糖環(huán)境下M1形成，促進(jìn)M2形成，并減輕糖尿病牙周炎牙槽骨吸收[24]。Wu等發(fā)現(xiàn)Akt2具有促進(jìn)M1極化、抑制M2極化的作用，在實驗性牙周炎模型中，體內(nèi)抑制Akt2可促進(jìn)牙周組織巨噬細(xì)胞M2向極化，減輕牙槽骨吸收[18]。同時，Yuan等發(fā)現(xiàn)過表達(dá)RGS12促進(jìn)小鼠牙周炎中M1極化及遷移，而在造血細(xì)胞中RGS12條件性敲除能夠抑制M1形成，減輕牙周炎骨破壞及牙周組織白細(xì)胞介素1β(IL-1β)、 IL-6及TNF-α等炎性因子的表達(dá)[25]。

生物材料同樣能夠靶向調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞功能，干預(yù)牙周炎或牙槽骨修復(fù)進(jìn)程。He等構(gòu)造了一種分層結(jié)構(gòu)礦化納米纖維支架，其促進(jìn)M2極化及組織修復(fù)相關(guān)細(xì)胞因子分泌，利于牙槽骨缺損的修復(fù)[26]。Li等構(gòu)造了一種聚多巴胺介導(dǎo)的氧化石墨烯及羥基磷灰石納米顆粒結(jié)合的導(dǎo)電藻酸鹽/明膠支架，該支架通過介導(dǎo)巨噬細(xì)胞中的糖酵解和RhoA/ROCK 途徑，抑制M1向極化、促進(jìn) M2形成，進(jìn)而促進(jìn)糖尿病大鼠牙周骨缺損的修復(fù)再生[27]。He等通過3D打印構(gòu)造了一種含鉬的生物活性玻璃陶瓷支架，通過增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的線粒體功能，誘導(dǎo)M2向極化，促進(jìn)牙周損傷修復(fù)[28]。

4 結(jié)論及展望

巨噬細(xì)胞在慢性炎癥性骨喪失中發(fā)揮關(guān)鍵作用，其中巨噬細(xì)胞表型異質(zhì)性及功能多樣性在骨代謝及骨再生中的作用受到廣泛關(guān)注。牙周炎是一種典型的慢性炎癥性骨喪失疾病，研究巨噬細(xì)胞在牙周炎進(jìn)展及消退中的作用有助于深入理解巨噬細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用、設(shè)計靶向巨噬細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)藥物或生物材料，輔助臨床治療牙周炎。目前巨噬細(xì)胞多樣性在牙周炎中作用仍存在較多未知領(lǐng)域，未來仍有待深入探究巨噬細(xì)胞不同表型在牙周炎中的免疫調(diào)控機(jī)制，并探究伴隨全身系統(tǒng)性疾病情況下牙周組織巨噬細(xì)胞狀態(tài)的改變及功能。