TREM-2/DAP12 復(fù)合物在牙周炎中的作用及研究進(jìn)展

李 琴， 王佐林

（上海牙組織修復(fù)與再生工程技術(shù)研究中心，同濟(jì)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，同濟(jì)大學(xué)附屬口腔醫(yī)院口腔種植科，上海 200072）

牙周炎是一種多因素感染性和免疫性炎癥性疾病。 其特征是不可逆的組織病理學(xué)變化，如牙周韌帶破壞、骨質(zhì)破壞和牙周袋加深，均可以導(dǎo)致牙齒脫落[1]。 2000 年，國(guó)外有學(xué)者首次提出了骨免疫學(xué)的概念， 并在其研究報(bào)道中指出骨骼系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)關(guān)系密切且互相作用， 若免疫調(diào)節(jié)異常會(huì)導(dǎo)致骨代謝異常[2]。 牙周炎中，與骨免疫最為相關(guān)的因素包括RANKL/OPG （骨保護(hù)素，osteoclastogenesis inhibitory factor）的比值，局部的免疫細(xì)胞，細(xì)胞因子和免疫受體酪氨酸激活基序（ITAM）信號(hào)通路。 近年來(lái)發(fā)現(xiàn)一種與破骨細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度有關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，稱為ITAM 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。 DAP12 在ITAM 通路中發(fā)揮樞紐的銜接作用， 可以通過免疫受體髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體2（TREM-2）激活，本文對(duì)TREM-2/DAP12 復(fù)合物在牙周炎中的作用及研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 TREM-2/DAP12 信號(hào)通路

1.1 TREM-2

髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體 （triggering receptor expressed on myeloid cells, TREM）是一種新近發(fā)現(xiàn)的免疫球蛋白跨膜超家族受體， 主要表達(dá)于髓樣細(xì)胞， 其最主要家族成員為TREM-1 和TREM-2[3]。TREM-2 是Ig 超家族的成員，其特征是單一的V 型細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域、帶電荷的賴氨酸殘基的跨膜區(qū)和無(wú)信號(hào)的短胞質(zhì)尾部[4]。 其表達(dá)于樹突狀細(xì)胞、破骨細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞表面[5]。TREM-2 基因定位于人6 號(hào)染色體上，能夠編碼跨膜受體TREM-2 分子，TREM-2可與聚陰離子分子， 如脂多糖（Lipopdy-saccharide，LPS）、 磷脂、 脂蛋白[高密度脂蛋白 （high density lipoprotein, HDL） 和 低 密 度 脂 蛋 白 （low density lipoprotein, LDL）] 等及凋亡的神經(jīng)元結(jié)合， 并通過DNA X 激活蛋白12（DAP12）發(fā)出信號(hào)。 DAP12 在自然殺傷細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中表達(dá), 其在免疫受體酪氨酸激活基序（ITAM）通路中發(fā)揮樞紐的銜接作用[6-7]。

1.2 DAP12

DAP12 是在小膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的跨膜信號(hào)接頭蛋白[8]，可以通過免疫受體TREM-2 激活，進(jìn)而通過細(xì)胞內(nèi)信號(hào)激活，其主要分布于髓系細(xì)胞、粒細(xì)胞、單核細(xì)胞等。 DAP12 基因定位于19q13.1 區(qū)域，功能上，DAP12 往往以同源二聚體的形式表達(dá)于細(xì)胞膜上， 進(jìn)而發(fā)揮功能， 在自然殺傷細(xì)胞（natural killer,NK）中，DAP12 可激活人類殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體（killer-cell immunoglobulin-like receptor，KIR）蛋白參與免疫細(xì)胞的活化[9]。 DAP12 定位于細(xì)胞膜上，膜外和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有其序列，細(xì)胞膜上的蛋白結(jié)構(gòu)可與DAP12 相關(guān)聯(lián)的受體形成蛋白復(fù)合物傳遞信號(hào)， 其中DAP12 相關(guān)聯(lián)的受體有TREM家族蛋白[10-11]和MDL-1（myeloid DAP12 associated lectin-1）[12]等，細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)部分包含ITAM，負(fù)責(zé)配體和受體結(jié)合后的信號(hào)傳遞。 研究顯示，在DAP12 與受體結(jié)合后，ITAM 中的酪氨酸會(huì)被Src 酪氨酸激酶家族蛋白磷酸化從而活化[13]，活化后的DAP12 進(jìn)一步通過激活ZAP70 或Syk 酪氨酸激酶[14]，介導(dǎo)下游信號(hào)的傳遞。

1.3 TREM-2/DAP12 復(fù)合物的功能

分子量為12 kDa 的DNA X 活化蛋白DAP12，是表達(dá)于免疫反應(yīng)性細(xì)胞中的一個(gè)信號(hào)銜接蛋白，通過連接不同的受體，參與免疫反應(yīng)的正、負(fù)調(diào)控。DAP12 銜接的受體之一，TREM-2 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的小膠質(zhì)細(xì)胞里豐富表達(dá)。 基于TREM-2/DAP12復(fù)合物廣闊的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，其生物學(xué)功能的重要性也不言而喻。 TREM-2/DAP12 復(fù)合物不僅參與免疫反應(yīng)的調(diào)控，還參與破骨細(xì)胞的生成，維持骨和腦系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，同樣也被發(fā)現(xiàn)在細(xì)菌的吞噬作用中發(fā)揮重要的作用[15-16]。TREM-2 調(diào)控垂體細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活化[4]，同時(shí)上調(diào)CC 化學(xué)因子受體-7 參與免疫應(yīng)答， 其抑制了垂體細(xì)胞成熟的過程、抗原特異性T 細(xì)胞的增殖和免疫因子的產(chǎn)生[17]，TREM-2/DAP12 復(fù)合物同樣在自身免疫過程中發(fā)揮負(fù)向調(diào)控的作用， 抑制巨噬細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）和IL-6 細(xì)胞因子，在DAP12 敲除小鼠來(lái)源的巨噬細(xì)胞中，巨噬細(xì)胞的融合會(huì)受到抑制，當(dāng)DAP12 過表達(dá)時(shí)，巨噬細(xì)胞的融合加快，提示了TREM-2/DAP12 復(fù)合物調(diào)控巨噬細(xì)胞分化的可能性[18]。 這些研究結(jié)果表明，TREM-2/DAP12 復(fù)合物在巨噬細(xì)胞中可產(chǎn)生促進(jìn)和抑制2 種刺激信號(hào)，其中具體的分子機(jī)制差異有待進(jìn)一步的探索。

2 TREM-2/DAP12 復(fù)合物的作用

2.1 TREM-2/DAP12 復(fù)合物在破骨細(xì)胞中的作用

TREM-2/DAP12 復(fù)合物還在破骨細(xì)胞中扮演著十分重要的角色，可調(diào)控骨修復(fù)和重塑的過程。 研究表明，當(dāng)DAP12 或TREM-2 蛋白缺乏時(shí)，人和小鼠會(huì)出現(xiàn)成骨功能的障礙；而TREM-2/DAP12 復(fù)合物可調(diào)控破骨細(xì)胞的分化， 當(dāng)二者出現(xiàn)缺乏時(shí)，破骨細(xì)胞的形態(tài)和功能均受到抑制[19-20]。 另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，IL-10 等細(xì)胞因子可下調(diào)TREM-2 的表達(dá)，進(jìn)而抑制了破骨細(xì)胞的產(chǎn)生[21]。人類TREM-2 或DAP12缺陷的前破骨細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)失去向成熟破骨細(xì)胞分化的能力[22]，更為重要的是，實(shí)驗(yàn)證實(shí)高效的破骨細(xì)胞生成需要TREM-2 的參與，TREM-2 可協(xié)同RANK 蛋白激活鈣離子信號(hào)，誘導(dǎo)活化T-細(xì)胞核因子1（nuclear factor of activated T-cells, cytoplasmic 1，NFATc1）的核轉(zhuǎn)位，進(jìn)而激活破骨細(xì)胞分化的過程。同樣在DAP12 缺陷的小鼠中，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其破骨細(xì)胞的發(fā)展同樣受到抑制[23]。

2.2 TREM-2/DAP12 復(fù)合物在骨免疫學(xué)中的作用

骨免疫學(xué)是骨骼研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，它加深骨骼與免疫細(xì)胞在生理和病理狀態(tài)下的相互作用。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis, RA）作為自身免疫性疾病， 和牙周炎之間存在多種骨免疫學(xué)相似性[24]。 與患有骨關(guān)節(jié)炎受試者的樣品或健康組織樣品相比， 活動(dòng)性RA 患者的滑液中發(fā)現(xiàn)TREM-2、DAP12、破骨細(xì)胞相關(guān)受體（OSCAR）和FcRγ 的水平顯著升高[25]。 在RA 中，ITAM 通路負(fù)責(zé)效應(yīng)免疫細(xì)胞的增殖，分化和存活，并為破骨細(xì)胞提供共刺激信號(hào)[26]。 這一發(fā)現(xiàn)與研究表明TREM-2 或DAP12的突變導(dǎo)致破骨細(xì)胞分化效率低下或延遲的研究相吻合，而來(lái)自TREM-2 缺陷個(gè)體的破骨細(xì)胞未能分化為有效的骨吸收細(xì)胞[25]。

2.3 TREM-2/DAP12 復(fù)合物在牙周炎中的作用

牙周炎是一種由致病微生物引起的牙齦、牙周膜及牙槽骨等牙周支持組織以破壞為特征的慢性感染性疾病[27]。 目前已經(jīng)研究了TREM 家族成員與這些牙周疾病的關(guān)系, 雖然對(duì)TREM-2 的了解較少， 但已發(fā)現(xiàn)它在破骨細(xì)胞的形成中起作用，在牙周炎期間其含量上調(diào)， 可導(dǎo)致更嚴(yán)重的牙槽骨破壞[28]。

TREM-2 被認(rèn)為是炎癥反應(yīng)的負(fù)向調(diào)節(jié)劑。 然而，關(guān)于TREM-2 和牙周疾病的研究很少。 Chen 等[29]首次在牙周炎患者的牙齦上皮中明確發(fā)現(xiàn)TREM-1 和TREM-2 蛋白的存在， 與健康對(duì)照組相比，患病牙齦組織中TREM-2 的表達(dá)增加，在健康的牙齦上皮樣品中沒有TREM-2 表達(dá)，但牙周炎的上皮樣品中有50%的TREM-2 表達(dá)。 同樣，在牙周結(jié)締組織樣品中， 只有13.3%的患者顯示TREM-2的表達(dá)。 然而，牙周炎的結(jié)締組織樣品中有50%表現(xiàn)出TREM-2 表達(dá)。 同樣，TREM-1 在牙周疾病組織中也有高表達(dá)[30]。 因此，TREM-1 和TREM-2 在牙齦上皮細(xì)胞中的表達(dá)可能提示了它們?cè)谏砗筒±項(xiàng)l件下在固有免疫應(yīng)答中的特殊作用[29]。

TREM-2 促進(jìn)樹突狀細(xì)胞成熟和存活。 通過識(shí)別并結(jié)合幾種真菌和細(xì)菌，TREM-2 還能夠充當(dāng)吞噬受體，從而通過提高微生物清除率來(lái)改善宿主的免疫反應(yīng)[30]。 近來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)牙周炎發(fā)生時(shí)，牙周炎患者牙周組織的TREM-2 和DAP12 水平相對(duì)于正常的牙周組織出現(xiàn)明顯升高，TREM-2/DAP12復(fù)合體作為ITAM 信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子， 提示了二者作為牙周炎中靶向分子的可能性。

綜上所述，TREM-2/DAP12 復(fù)合物在炎癥反應(yīng)中扮演著抑制和促進(jìn)炎癥反應(yīng)2 種角色，但具體的作用機(jī)制在不同的免疫細(xì)胞、 免疫反應(yīng)類型中都有所不同。 在牙周炎發(fā)生、發(fā)展時(shí)，TREM-2/DAP12復(fù)合物出現(xiàn)高表達(dá)， 其促進(jìn)牙周炎發(fā)展的作用可能是通過促進(jìn)破骨細(xì)胞的生成、分化實(shí)現(xiàn)的，然而，在牙周炎的發(fā)展過程中，其免疫調(diào)控作用仍有待進(jìn)一步的探索。