基質(zhì)金屬蛋白酶3基因多態(tài)性與慢性牙周炎易感性的Meta分析研究

王婷婷,單 超,馬 婷,趙 今,2

（1新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院/附屬口腔醫(yī)院牙體牙髓科，2新疆維吾爾自治區(qū)口腔醫(yī)學(xué)研究所，烏魯木齊 830054）

慢性牙周炎（Chronic periodontitis，CP）是一種常見的多因素炎癥性疾病，主要病因是細(xì)菌感染導(dǎo)致的牙齦炎癥、牙槽骨喪失和牙齒脫落[1-2]。雖然致病微生物是疾病發(fā)生的觸發(fā)因素，但疾病進(jìn)展在很大程度上依賴于宿主對細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物的免疫反應(yīng)[3]。在CP的發(fā)病機(jī)理中，復(fù)雜的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)參與了牙周組織的炎癥和免疫反應(yīng)[4]，其中基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix metalloproteinase，MMP）在牙周組織的重塑和破壞中發(fā)揮著核心作用[5]。MMP 是一大類金屬依賴性細(xì)胞外蛋白酶，負(fù)責(zé)重塑和降解細(xì)胞外基質(zhì)[6-7]，包括膠原蛋白、彈性蛋白、明膠、基質(zhì)糖蛋白和蛋白聚糖等[8]。MMP-3 是MMP 家族的關(guān)鍵成員，具有廣泛的底物特異性以及激活其他MMP 的能力，遺傳變異會影響其轉(zhuǎn)錄水平和蛋白質(zhì)產(chǎn)生，從而影響MMP-3的產(chǎn)生與表達(dá)[9]。MMP-3 基因位于11q22.3 號染色體，在1171 位點(diǎn)處插入腺嘌呤核苷酸會導(dǎo)致MMP-3基因啟動子多態(tài)性，產(chǎn)生兩個等位基因，一個等位基因具有5 個腺嘌呤核苷酸（5A），另一個具有6 個腺苷（6A）[10]。有研究表明，該啟動子基因多態(tài)性與MMP-3 基因表達(dá)與調(diào)節(jié)有關(guān)，可能與CP的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)[9]。目前關(guān)于MMP-3 基因多態(tài)性與CP 易感性的研究較少，本研究擬通過對現(xiàn)有相關(guān)研究進(jìn)行Meta 分析，探索MMP-3基因多態(tài)性與CP易感性的聯(lián)系。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)收集選取PubMed、OVID 醫(yī)學(xué)信息平臺、Excerpta Medica Database、Cochrane Library，英文檢索詞為：“MMP-3”、“ matrix metalloproteinase-3”、“polymorphism ”、“periodontitis ”、“chronic periodontitis”。選擇中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺、維普、中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，中文檢索詞為：基質(zhì)金屬蛋白酶3 基因、“基質(zhì)金屬蛋白酶、“基因多態(tài)性”、“牙周炎”。本研究的文獻(xiàn)檢索評價員有2 名，分別進(jìn)行獨(dú)立檢索，時間從建庫至2021年7月31日，不一致處由第三名研究者介入并進(jìn)行討論。

1.2 文獻(xiàn)納入及排除標(biāo)準(zhǔn)納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）與研究位點(diǎn)MMP-3 1171 5A6A 基因多態(tài)性與牙周炎易感性有關(guān)的研究，同時需要滿足為病例對照研究；（2）病例組患者符合CP 的診斷標(biāo)準(zhǔn)。對照組為牙周組織無炎癥，無全身系統(tǒng)性疾病的人群；（3）兩組的基因型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息清晰完整可獲得，其中包括優(yōu)勢比(OR)及相應(yīng)置信區(qū)間(95%CI)。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）所研究的位點(diǎn)并非MMP-3 1171 5A6A；（2）獲取不到清晰且完整的基因型分布數(shù)據(jù)；（3）研究類型不是病例對照研究；（4）病例組患有嚴(yán)重且可能影響牙周狀況的全身系統(tǒng)性疾病；（5）會議文獻(xiàn)或綜述。

1.3 質(zhì)量評價Newcastle Ottawascale (NOS)量表[11]可對所納入文獻(xiàn)的質(zhì)量進(jìn)行評價，該量表從3個部分進(jìn)行評分，第一部分為病例組和對照組研究對象選擇，第二部分為組間可比性，第三部分為暴露因素測量。本研究由2名評價員進(jìn)行評分，若得分≥6分則這篇文獻(xiàn)為高質(zhì)量。

1.4 資料提取2 名評價員分別按照要求獲取資料指標(biāo)，并進(jìn)行詳細(xì)記錄。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用RevMan 5.3 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以O(shè)R值和95%CI作為本研究的效應(yīng)量，并評估研究間的異質(zhì)性，若P＞0.1，I2＜50%，表明此研究無明顯的異質(zhì)性，需要選擇固定效應(yīng)模型，反之則選擇隨機(jī)效應(yīng)模型。必要時可以采用亞組分析。采用漏斗圖對所納文獻(xiàn)進(jìn)行潛在發(fā)表偏倚評價。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果本研究根據(jù)納入排除標(biāo)準(zhǔn)以及檢索詞初步挑選出195篇文獻(xiàn)，最終本研究按照要求選取了5 篇文獻(xiàn)，包括878 個病例和1 233 個對照，文獻(xiàn)篩選圖見圖1。根據(jù)NOS 量表顯示，本研究納入文獻(xiàn)都為高質(zhì)量。納入研究的基本特征及文獻(xiàn)質(zhì)量評價見表1。

表1 納入研究的基本特征及文獻(xiàn)質(zhì)量評價

圖1 文獻(xiàn)逐步篩選步驟及結(jié)果

2.2 MMP-3 基因多態(tài)性與牙周炎易感性的相關(guān)性在所有的研究對象中，4 種基因模型下MMP-3基因多態(tài)性未顯示與CP易感性有顯著相關(guān)。根據(jù)基因分析方法、吸煙習(xí)慣進(jìn)行的亞組分析結(jié)果表明，PCR-RFLP 基因分型方法中，等位基因及加性模型組顯示與CP 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有相關(guān)性（5Avs6A，OR=1.62，95%CI1.35～1.95，5A5Avs6A6A，OR=2.80，95%CI1.59～4.91）,提示在PCR-RFLP 基因分型方法下，攜帶5A 突變基因可能會增加CP 的易感性。在Sanger 測序方法中，4 種基因模型組都顯示與CP 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)（5Avs6A，OR=0.41，95%CI0.29～0.58,5A5Avs6A6A，OR=0.19，95%CI0.09～0.40, 5A5Avs5A6A+6A6A，OR=0.42，95%CI0.27～0.64, 5A5A+5A6Avs6A6A，OR=0.23，95%CI0.11～0.49）, 提示在 Sanger 測序基因分型方法下，攜帶5A 突變基因可能會降低CP的易感性。以人群進(jìn)行的亞組分析顯示，在加性及隱性模型下顯示與CP 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)（5A5Avs6A6A，OR=3.13，95%CI1.13～8.66，5A5Avs5A6A+6A6A，OR=3.18，95%CI1.32～7.67），提示攜帶5A 突變基因可能會增加罹患CP的易感性。以吸煙習(xí)慣進(jìn)行的亞組分析顯示，除了顯性基因模型與CP發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無關(guān)以外，其余各組基因模型均顯示與CP的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有相關(guān)性（吸 煙 者 ：5Avs6A，OR=1.36，95%CI1.12～1.66，5A5Avs6A6A，OR=2.03，95%CI1.15～3.60, 5A5Avs5A6A+6A6A，OR=1.89，95%CI1.39～2.58；非吸煙者：5A5Avs5A6A+6A6A，OR=0.24，95%CI0.18～0.32）,提示攜帶5A 突變基因可能會增加吸煙人群罹患CP 的易感性，而降低非吸煙人群罹患CP 的易感性，以5A5Avs6A6A分析為例，見圖2、表2。

表2 MMP-3 1171 5A6A 基因多態(tài)性與CP易感性關(guān)系的Meta分析

圖2 MMP-3 1171 5A6A基因多態(tài)性與慢性牙周炎之間聯(lián)系的Meta分析

2.3 發(fā)表偏移分析本次研究納入文獻(xiàn)的發(fā)表偏移采用RevMan 5.3 漏斗圖來評估。以慢性牙周炎5A5A+5A6Avs6A6A 為例，漏斗圖基本對稱，本研究的發(fā)表偏移可能比較小，見圖3。

圖3 MMP-3 1151 5A6A基因模型基因多態(tài)性與慢性牙周炎易感性的漏斗圖

3 討論

MMP-3 啟動子的基因多態(tài)性由Ye 等[16]在1995年提出，到目前為止1171 5A6A 多態(tài)性對MMP3 基因表達(dá)影響的分子機(jī)制仍存在爭議。Ye 等[17]在體外功能研究發(fā)現(xiàn)與6A 等位基因相比，5A 等位基因具有更大的啟動子活性，可顯示出更高的MMP-3 表達(dá)活性，而在冠心病和心肌梗死患者中6A 等位基因與較高的 MMP-3 水平 相 關(guān)[1]。Li 等[4]和 Lee 等[14]研 究 發(fā)現(xiàn)，MMP-3 1171 基因多態(tài)性可能與CP 的易感性有關(guān)，5A 等位基因可降低中國人群罹患CP 的風(fēng)險(xiǎn)。Astolfi 等[13]研究發(fā)現(xiàn)MMP-3 基因多態(tài)性與巴西人群CP 中牙周組織破壞有關(guān)，提示5A 等位基因可能是CP發(fā)病的危險(xiǎn)因素。

本研究表明MMP-3 1171 5A6A 基因多態(tài)性與總?cè)巳篊P 的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無顯著相關(guān)。根據(jù)基因分型方法、吸煙習(xí)慣進(jìn)行亞組分析，提示在加性模型下攜帶5A 突變基因會增加人群罹患CP 的易感性，增加吸煙人群罹患CP的易感性，降低非吸煙人群罹患CP的易感性。以基因分型方法進(jìn)行亞組分析提示在PCRRFLP 基因分型方法下，攜帶5A 突變基因會增加CP的易感性，在Sanger測序基因分型方法下，攜帶5A 突變基因會降低CP的易感性。

基因多態(tài)性病例對照研究由于以下的原因而產(chǎn)生互相矛盾的結(jié)果[18]：首先，與地理因素以及人口遷移和融合有關(guān)[19]；其次，已知 MMP-1 和 MMP-3 基因都位于11q22.3 號染色體附近，這些多態(tài)性之間的距離約為40～50 kb[20]。先前的研究表明MMP-1 1G/2G和MMP-3 5A/6A 多態(tài)性之間存在強(qiáng)烈的連鎖不平衡[21]，認(rèn)為是共同協(xié)作來影響MMP-3 的基因表達(dá)[10]。有研究表明MMP-3的mRNA 的轉(zhuǎn)錄表達(dá)是由復(fù)雜機(jī)制調(diào)控的[22]，一項(xiàng)動物實(shí)驗(yàn)也表明MMP-2、MMP-3、MMP-7、MMP-8、MMP-11 和 MMP-12 單基因敲除的小鼠未顯示疾病特征，表明MMP 的單個SNP 可能對疾病的易感性或進(jìn)展沒有影響[8]。

本研究探索MMP-3 1171 5A6A 基因多態(tài)性與慢性牙周炎易感性并根據(jù)基因分析方法、吸煙習(xí)慣進(jìn)行亞組分析，比較全面地探索MMP-3 基因多態(tài)性與CP易感性的相關(guān)性。

綜上所述，MMP-3 的基因多態(tài)性可能與CP 的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有相關(guān)性，仍需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)更優(yōu)化的多中心研究，以更大的樣本量來研究MMP-3 基因多態(tài)性與CP易感性之間的關(guān)聯(lián)。牙周炎本質(zhì)上是多因素疾病[12]，存在基因、環(huán)境和生活方式之間的相互作用，牙周病風(fēng)險(xiǎn)基因評估對于預(yù)防CP 的發(fā)生發(fā)展及診斷治療策略具有一定參考價值。