王 雨 劉 佳

活性氧是含有氧的活性分子，通常是以自由基形式存在，活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）是細(xì)胞氧化代謝過程的產(chǎn)物，在細(xì)胞中，ROS與抗氧化劑處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)，超過細(xì)胞抗氧化防御系統(tǒng)能力的ROS 會誘發(fā)氧化應(yīng)激（oxidative stress, OS）的發(fā)生，OS可通過參與促炎信號傳導(dǎo)、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、下調(diào)自噬、損害線粒體功能等多種機(jī)制影響多種生物過程，導(dǎo)致病理性改變，參與炎癥、糖尿病，炎癥性腸病，阿爾茨海默病等疾病的發(fā)生發(fā)展[1～4]。近年來越來越多研究發(fā)現(xiàn)，OS 與口腔炎性疾?。òㄑ乐苎?、扁平苔蘚、復(fù)發(fā)性阿弗他潰瘍、齲病）也密切相關(guān)。本文就近年來OS與口腔炎性疾病的相關(guān)性的研究進(jìn)展作一綜述，以期為口腔炎性疾病治療及檢測提供新思路。

一、氧化應(yīng)激及其損傷機(jī)制

1.氧化應(yīng)激反應(yīng)

在生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，ROS 是含有一個或多個未配對電子的分子或分子碎片。ROS的來源既有內(nèi)源性，也有外源性。內(nèi)源性ROS 來源于線粒體呼吸鏈酶、吞噬細(xì)胞的呼吸爆發(fā)和各種氧化酶（如NADPH氧化酶、黃嘌呤氧化酶）的活性產(chǎn)生，而外源性的ROS來源于乙醇、香煙、藥物、食品、牙科治療和牙科材料等[2，4]。當(dāng)細(xì)胞和組織中存在過多的ROS，機(jī)體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)無法中和，造成體內(nèi)氧化與抗氧化失衡，發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)（oxidative stress, OS），其過氧化產(chǎn)物能夠破壞細(xì)胞成分，包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和脫氧核糖核酸（deoxyribo nucleic acid, DNA）[4]。

2.氧化應(yīng)激損傷機(jī)制

ROS過多導(dǎo)致的OS可造成脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA的過氧化損傷[2]。

（1）脂質(zhì)過氧化：脂質(zhì)過氧化是指多不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)被自由基或非自由基物種氧化成碳中心自由基（PUFA 自由基）或脂質(zhì)過氧化物自由基，如4-羥基壬醛、丙二醛（MDA）[5]，脂質(zhì)過氧化物比自由基更穩(wěn)定，它們還可以與其他大分子發(fā)生反應(yīng)，如DNA、蛋白質(zhì)和磷脂。脂質(zhì)的過氧化會改變脂質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)，破壞細(xì)胞膜的選擇性、流動性。因此，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物通過對細(xì)胞膜的損傷參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展[6～8]。

（2）蛋白質(zhì)損傷：蛋白質(zhì)在體內(nèi)的高濃度及其與氧化劑高反應(yīng)速率使得蛋白質(zhì)在OS 時更容易受到ROS 攻擊,氧化修飾的蛋白質(zhì)會降低或失去其生物活性。蛋白質(zhì)羰基是蛋白質(zhì)氧化損傷的最廣泛使用的生物標(biāo)志物，反映了由多種形式的ROS 誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷[9～11]。

（3）DNA 損傷：線粒體DNA 是ROS 的主要靶標(biāo)之一,ROS 可引起DNA 雙鏈斷裂(double-strand breakage, DSB)和組蛋白H2AX（γH2AX）磷酸化、堿基水解、ATP耗盡和基因突變，最終導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯和誘導(dǎo)程序性細(xì)胞死亡。ROS 攻擊DNA 中的鳥嘌呤堿基，通過鳥嘌呤堿的羥基化形成8-羥基脫氧鳥苷（8-OHdG）。8-羥基脫氧鳥苷（8-hydroxy-2-deoxyguanosine, 8-OHdG）的水平通常被認(rèn)為是氧化應(yīng)激引起的誘變的生物標(biāo)志物[12～15]。

二、氧化應(yīng)激與口腔炎性疾病的發(fā)生發(fā)展

1.氧化應(yīng)激與牙周炎（periodontitis）

牙周炎是牙齒支持組織的一種慢性炎癥性疾病，臨床上表現(xiàn)為牙齒結(jié)締組織破壞和進(jìn)行性骨吸收。Cherian DA 等人評估了牙周炎患者唾液樣本中的脂質(zhì)過氧化物丙二醛（malondialdehyde, MDA）水平，結(jié)果表示，與健康受試者相比牙周炎患者的MDA 水平顯著升高，說明牙周炎患者體內(nèi)OS 反應(yīng)增加[16]。Zhang Z 等人通過多種生物信息學(xué)分析篩選氧化應(yīng)激相關(guān)基因（OS 基因），發(fā)現(xiàn)六個關(guān)鍵OS基因（CXCR4、SELL、FCGR3B、FCGR2B、PECAM1 和ITGAL）與牙周炎風(fēng)險增加顯著相關(guān)，這些基因被篩選為牙周炎的危險因素，并確定其為參與調(diào)控牙周炎發(fā)展的NF-κB 信號通路、IL-17信號通路、Wnt/βcatenin 信號通路等多條信號通路的關(guān)鍵因子[17]。Almerich-Silla JM 等人發(fā)現(xiàn)隨著牙周狀況惡化，氧化應(yīng)激生物標(biāo)志物8-OhdG、MDA、總抗氧化能力（total antioxidant capacity, TAC）、兩種抗氧化酶（谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase, GPx）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的活性增加，氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平與不同類型牙周致病菌（牙齦卟啉單胞菌、伴放線聚集桿菌、福氏坦納氏菌和密螺旋體）也具有顯著的相關(guān)性[18]。核因子紅細(xì)胞2 相關(guān)因子2（Nrf2）是細(xì)胞氧化還原穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)因子，可上調(diào)一系列抗氧化基因，抵御氧化應(yīng)激，在氧化反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。Nrf2 缺乏可能會加速破骨細(xì)胞生成并增加氧化損傷，激活的Nrf2 可保護(hù)牙周組織免受氧化損傷，Siqi Ying 等人的研究證實結(jié)扎絲誘導(dǎo)的實驗性牙周炎大鼠的氧化應(yīng)激標(biāo)志物8-OHdG、3-硝基酪氨酸（3-Nitro-Tyrosine,3-NT）和髓過氧化物酶（myeloperoxidase, MPO）顯著增加，表明牙周炎中存在氧化應(yīng)激反應(yīng)，并驗證低強(qiáng)度脈沖超聲（Low-intensity pulsed ultrasound，LIPUS）通過PI3K-Akt/Nrf2 途徑增加細(xì)胞核中的Nrf2，減弱氧化損傷，從而調(diào)節(jié)牙周炎中的牙槽骨穩(wěn)態(tài)[19]。Iova GM 等人通過單純結(jié)扎法誘導(dǎo)牙周炎模型，并測得大鼠模型血清中氧化應(yīng)激標(biāo)志物MDA、過氧化氫酶（catalase, CAT）、谷胱甘肽（glutathione,GSH）, 氧化型谷胱甘肽（oxidized glutathione, GSSG）等與對照組有明顯差異，具有抗炎、抗氧化能力的姜黃素和蘆丁單獨或聯(lián)合給藥后可降低牙周炎大鼠牙周組織和血清中的氧化應(yīng)激水平[20]。以上研究均表示，OS 在牙周炎的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用，且對牙周炎患者進(jìn)行抗氧化治療可見明顯療效，增加抗氧化劑水平和/或抗氧化活性的治療方法可作為牙周炎的標(biāo)準(zhǔn)非手術(shù)治療的補(bǔ)充，具有治療價值。

中性多形核白細(xì)胞（polymorphonuclear leukocyte，PMN）是抵御牙菌斑中細(xì)菌病原體的第一道防線，ROS 主要由PMN 在炎癥反應(yīng)期間產(chǎn)生，ROS 的增加導(dǎo)致OS 可激活NF-κB 信號通路，促進(jìn)促炎因子的表達(dá)，促炎因子通過在牙周破壞過程中誘導(dǎo)RANKL 刺激破骨細(xì)胞活性增加和成骨細(xì)胞死亡，打破了骨形成和骨吸收之間的穩(wěn)態(tài)，導(dǎo)致牙周炎患者牙齒周圍骨質(zhì)流失[17，21，22]。

2.氧化應(yīng)激與口腔黏膜病

（1）氧化應(yīng)激與口腔扁平苔蘚（oral lichen planus，OLP）:是一種病因不明的慢性炎癥性疾病，也是一種自身免疫性疾病[23]。Darczuk D 等人對比研究40 例患者與健康對照組唾液中的抗氧化劑水平（谷胱甘肽過氧化物酶、尿酸），結(jié)果顯示OLP患者唾液中的抗氧化劑表達(dá)水平與對照組具有顯著差異，證明了OLP 的發(fā)病機(jī)制與氧化應(yīng)激之間的相關(guān)性[24]。學(xué)者們研究天然產(chǎn)物如番茄紅素、姜黃素等此類抗氧化劑對OLP 患者的療效，結(jié)果顯示番茄紅素、姜黃素等抗氧化劑可減少OLP 患者血清中氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平，減輕OLP患者癥狀和體征，說明抗氧化治療對于OLP 是有效的[23，25]。脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA 是OS最廣泛使用的標(biāo)志物,又由于其高細(xì)胞毒性，認(rèn)為MDA 是腫瘤促進(jìn)劑和致癌劑，研究結(jié)果顯示MDA 在OLP患者唾液中顯著升高，研究中的另一個發(fā)現(xiàn)是抗氧化劑（維生素C 和維生素E）水平的下降，這支持了ROS 介導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化和相關(guān)的抗氧化劑消耗可能參與口腔癌前病變OLP的病理生理機(jī)制的理論[26]。氧化應(yīng)激標(biāo)志物8-OHdG 是啟動和促進(jìn)癌變的一個因素，用于估計人類暴露于致癌劑后的DNA 損傷，也是評估DNA 氧化損傷的生物標(biāo)志物，是許多口腔癌前病變的危險因素，OLP患者的唾液8-OHdG水平顯著高于對照組[27，28]。

OLP是免疫介導(dǎo)的T細(xì)胞疾病，活化的T細(xì)胞釋放細(xì)胞因子，細(xì)胞因子又可以刺激ROS 的釋放，導(dǎo)致ROS的過度產(chǎn)生[29]。ROS的積累可以直接造成可逆或不可逆的細(xì)胞損傷，并有利于致癌的微環(huán)境的形成，OS 的發(fā)生和線粒體功能障礙之間有很強(qiáng)的相關(guān)性。線粒體DNA 對ROS 誘導(dǎo)的損傷比核DNA 更敏感。線粒體DNA 突變導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞功能障礙和細(xì)胞凋亡，從而促進(jìn)OLP的發(fā)生[29]。目前，扁平苔蘚的治療只是緩解癥狀，還沒有具體的治療方法，但抗氧化治療可成為OLP新的治療靶點。

（2）氧化應(yīng)激與復(fù)發(fā)性阿弗他潰瘍（recurrent aphthous stomatitis，RAS）:是口腔黏膜的一種常見潰瘍性疾病，表現(xiàn)為多發(fā)性復(fù)發(fā)的圓形或卵圓形潰瘍，潰瘍中心壞死，黃灰色假性膜，紅斑邊緣清晰可見[31]。學(xué)者們研究發(fā)現(xiàn)RAS患者體內(nèi)抗氧化能力顯著低于對照組，說明RAS 患者體內(nèi)ROS 顯著增加，致使抗氧化能力代償性消耗[31～34]。DNA 損傷和OS之間密切相關(guān)，Tugrul S 等人還發(fā)現(xiàn)RAS 患者的DNA 損傷顯著高于對照組，在相關(guān)性分析時，氧化應(yīng)激標(biāo)志物表達(dá)水平與DNA 損傷呈顯著正相關(guān)，這種相關(guān)性支持了DNA 損傷是建立在氧化應(yīng)激基礎(chǔ)上的觀點[33]。除抗氧化能力發(fā)生變化外，RAS 患者外周單核細(xì)胞中脂質(zhì)過氧化物MDA 表達(dá)水平顯著高于對照組[35]。

過量的ROS 對口腔黏膜的攻擊會破壞細(xì)胞的正常功能和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，從而可能導(dǎo)致潰瘍的發(fā)生。ROS 激活核因子kappa-B（NF-κB）和激活蛋白（AP-1）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，參與細(xì)胞生長調(diào)節(jié)通路的基因轉(zhuǎn)錄，致使細(xì)胞凋亡和組織損傷[32]?，F(xiàn)有學(xué)者選擇具有抗氧化能力的藥用植物在大鼠口腔潰瘍模型進(jìn)行試驗，結(jié)果不僅說明了OS與復(fù)發(fā)性阿弗他潰瘍的相關(guān)性，還證實了此種凝膠能夠加速潰瘍的愈合[36]。目前關(guān)于RAS 的病因和發(fā)病機(jī)制與OS 的關(guān)系是研究熱點。但現(xiàn)有的文獻(xiàn)研究僅是表明了RAS 與氧化應(yīng)激的相關(guān)性，對于氧化應(yīng)激與RAS 之間的聯(lián)系機(jī)制尚無明確解釋。

（3）氧化應(yīng)激與齲?。╠ental caries）：齲病是最常見的慢性、非傳染性、不可逆的口腔疾病[37]。而氧化應(yīng)激在齲病的病因、發(fā)生發(fā)展中的作用也受到越來越多的關(guān)注。目前研究[38～40]最多的是低齡兒童齲（Severe early childhood caries，S-ECC)患兒唾液內(nèi)氧化應(yīng)激水平，盡管檢測的氧化應(yīng)激標(biāo)志物種類稍有出入，但依然得出相同的結(jié)論，即通過非酶和酶抗氧化系統(tǒng)的增加來降低S-ECC 兒童的氧化損傷。而Salman BN 等人分別對兒童（3～12 歲）和青少年（13～18 歲）進(jìn)行研究，結(jié)果表示患齲兒童組唾液氧化應(yīng)激指數(shù)高于無齲兒童組，但在患齲青少年組的唾液氧化應(yīng)激指數(shù)卻低于無齲青少年組，與以往研究結(jié)果有所不同，不過文章中解釋后者可能因為抗氧化能力的消耗導(dǎo)致[41]，目前在氧化應(yīng)激與齲病相關(guān)性研究中不同年齡間是否具有差異沒有定論，仍需進(jìn)一步研究。雖然以上研究均闡明了齲病與氧化應(yīng)激之間密切相關(guān)，但未闡明氧化應(yīng)激與齲病之間的聯(lián)系機(jī)制，仍需大量臨床實驗進(jìn)一步探究，為未來的研究提供了理論基礎(chǔ)。