口腔黏膜下纖維化的細(xì)胞及分子機(jī)制的研究進(jìn)展

林亞男，王 濤

（1.海南醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院，海南 海口 571199；2.海南省人民醫(yī)院口腔科，海南 ?？?570311）

口腔黏膜下纖維化（oral submucous fibrosis，OSF）是黏膜下的膠原過度沉積而引起的一系列癥狀的總稱，癥狀主要包括口腔潰瘍、口干、灼痛感以及張口受限，會(huì)影響患者的口腔功能及生活質(zhì)量。此外，OSF 還是一種癌前病變，其惡性轉(zhuǎn)換率高達(dá)7%～13%，顯著增加了患者的死亡率［1］。在病因上，普遍認(rèn)為OSF 與咀嚼檳榔有關(guān)，但近年來相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)表觀遺傳也參與了此病變發(fā)生。在發(fā)病機(jī)制上，口腔黏膜下纖維化是黏膜損傷后愈合失敗的一種疾病。口腔黏膜下纖維化的初期使炎癥細(xì)胞聚集，誘導(dǎo)相關(guān)細(xì)胞產(chǎn)生促纖維化細(xì)胞因子和生長因子，并激活肌成纖維細(xì)胞分泌大量的細(xì)胞外基質(zhì)沉積并導(dǎo)致血管缺失。目前治療方法多樣，其中以擴(kuò)血管藥物治療為主，但因血管缺失導(dǎo)致總有效率不高，因此，為了進(jìn)一步理解該疾病的發(fā)生、發(fā)展，進(jìn)一步開發(fā)新的治療靶點(diǎn)，本文就口腔黏膜下纖維化的病因、免疫環(huán)境改變、細(xì)胞外基質(zhì)沉積及血管缺失的研究進(jìn)展作一綜述。

1 口腔黏膜纖維化致病因素

1.1 局部因素

流行病學(xué)表明咀嚼檳榔是OSF 最危險(xiǎn)的致病因素之一。相關(guān)研究表明，在中國，幾乎所有的OSF 患者都有咀嚼檳榔的習(xí)慣且OSF 發(fā)生率與咀嚼檳榔的頻率之間存在正比線性相關(guān)［2］。

研究表明，檳榔中含量最豐富的生物堿即檳榔堿（ANE）在OSF 發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用，ANE引發(fā)口腔黏膜炎癥，進(jìn)而分泌炎癥因子及細(xì)胞因子啟動(dòng)纖維化，并激活肌成纖維細(xì)胞，分泌大量細(xì)胞外基質(zhì)［3］，同時(shí)，ANE 下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）及上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-1（TIMP-1）的組織抑制劑，從而減少膠原蛋白降解并誘導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）沉積［4］。此外，ANE 對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞具有抗增殖和細(xì)胞毒作用，可能導(dǎo)致血管功能受損，使局部血管分布減少，引發(fā)缺氧，從而參與OSF 的發(fā)生、發(fā)展［5］。

一項(xiàng)研究表明咀嚼檳榔者中有相當(dāng)大的比例也是吸煙者（86%）或飲酒者（74%），這可能提示吸煙和飲酒等習(xí)慣會(huì)增加OSF 的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果同時(shí)表明咀嚼檳榔和使用煙草會(huì)顯著增加OSF 的發(fā)病率且對(duì)OSF 誘導(dǎo)具有累加作用［6］。

1.2 全身因素

1.2.1 營養(yǎng)失衡 營養(yǎng)不良（如維生素缺乏）、血清鐵、鋅及銅的變化是關(guān)系到OSF 的發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)OSF 患者的血清β-胡蘿卜素及維生素C、E 水平顯著降低，使固有層炎癥修復(fù)反應(yīng)紊亂，導(dǎo)致愈合和劃痕缺陷，最終加重OSF 的發(fā)展［7］。在OSF 患者中鐵和血清鐵蛋白水平降低，總鐵結(jié)合能力（TIBC）增加，這與OSF 的臨床分期和組織學(xué)分級(jí)密切相關(guān)，血清鐵的降低還可改變上皮結(jié)構(gòu)，增加黏膜通透性，抑制其屏障保護(hù)［8］。目前研究還發(fā)現(xiàn)鋅具有抵抗纖維化的能力，可以誘導(dǎo)超氧化物歧化酶（SOD）的活化，從而抑制活性氧（ROS）的產(chǎn)生，鋅的還原可降低口腔黏膜過氧化物酶系統(tǒng)的活性，清除由檳榔堿刺激下產(chǎn)生的某些有害物質(zhì)。相反，患者的血清銅水平也較高，這可增強(qiáng)膠原纖維交聯(lián)和彈性蛋白的賴氨酰氧化酶（LOX）活性，增加膠原蛋白產(chǎn)生及穩(wěn)定膠原結(jié)構(gòu)，此外，唾液銅濃度的增加與臨床分級(jí)的增加有關(guān)［9］。

1.2.2 遺傳易感性 OSF 具有一定的遺傳易感性，與多種染色體、遺傳和分子變化有關(guān)，研究結(jié)果表明在OSF 中患者中發(fā)現(xiàn)膠原、MMPs、TGF-β1 和LOX 的高危等位基因和基因型頻率較高，這可能改變轉(zhuǎn)錄活性和相應(yīng)蛋白的功能，導(dǎo)致OSF 的遺傳易感性［10］。

表觀遺傳與遺傳不同的是表觀遺傳變化是可遺傳和可逆的。表觀遺傳包括DNA 甲基化、組蛋白修飾和染色質(zhì)重塑復(fù)合物及mi-croRNA。在一項(xiàng)分析7 例OSF 組織和5 例對(duì)照組織的DNA 甲基化變化時(shí)共鑒定出3 294 個(gè)差異甲基化區(qū)域，與轉(zhuǎn)錄組比較，發(fā)現(xiàn)38 個(gè)高甲基化下調(diào)基因和55 個(gè)低甲基化上調(diào)基因，這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了OSF 患者口腔組織的表觀遺傳全局性失調(diào)［11］。Dickkopf-1 是Wnt/βcatenin 通路的抑制劑，其在OSF 表達(dá)水平低于健康組織，但該基因甲基化水平高于健康組織，而高dickkopf-1 甲基化水平可能會(huì)降低dickkopf-1 的表達(dá)，這可能導(dǎo)致Wnt/β-catenin 通路的異常激活和OSF 的發(fā)生、發(fā)展［12］。目前關(guān)于表觀遺傳學(xué)改變?cè)诳谇火つは吕w維化的發(fā)生、發(fā)展的作用在國內(nèi)外報(bào)道較少，由于表觀遺傳癥狀可逆，這可能將會(huì)成為未來研究的重點(diǎn)。

2 口腔黏膜損傷與免疫微環(huán)境改變

咀嚼檳榔可導(dǎo)致黏膜組織損傷，進(jìn)而使炎癥細(xì)胞聚集，分泌促纖維化細(xì)胞因子如Toll 樣受體、白細(xì)胞介素以及趨化因子，導(dǎo)致免疫微環(huán)境的改變，從而影響肌成纖維細(xì)胞（myofibroblast，MFB）的激活和細(xì)胞外基質(zhì)的沉積。

Toll 樣受體（TLRs）是一類介導(dǎo)先天性免疫反應(yīng)，引起炎癥細(xì)胞活化并釋放一系列細(xì)胞因子，從而啟動(dòng)或放大炎性反應(yīng)，是參與免疫反應(yīng)的重要的識(shí)別受體之一，而且參與了多種纖維化的演變及發(fā)生、發(fā)展。TLR2 可能通過激活 Stat3 途徑促進(jìn)TGF-β 的表達(dá)，促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖，使膠原合成增多，加重OSF 的進(jìn)展，此外，其與單核趨化蛋白-1（MCP-1）及炎癥細(xì)胞相互協(xié)同，參與纖維化的發(fā)生、發(fā)展［13］。

白細(xì)胞介素在纖維化的過程中發(fā)揮了重要作用。白細(xì)胞介素作用復(fù)雜，形成網(wǎng)絡(luò)狀重疊。有研究表明在OSF 患者頰黏膜中的IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-8，IL-17 的水平明顯高于正常黏膜。IL-I 呈劑量依賴關(guān)系增加膠原基因轉(zhuǎn)錄，促使ECM 積聚［14］。在一項(xiàng)研究SNAIL-IL-6 在OSF 肌成纖維細(xì)胞分化活性中的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)抑制IL-6 不僅下調(diào)了許多纖維化標(biāo)志物如α-SMA 和Ⅰ型膠原蛋白，而且還抑制了Snail 的表達(dá)，表明IL-6 和Snail 可能在肌成纖維細(xì)胞活化的調(diào)節(jié)中相互增強(qiáng)或放大，形成促纖維化作用［15］。在OSF 中Th17 細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子如IL-17 具有強(qiáng)大的促炎作用，可以誘導(dǎo)多種細(xì)胞釋放炎性細(xì)胞因子并產(chǎn)生炎癥反應(yīng)［16］。

趨化因子是細(xì)胞因子中最大的亞家族，可以驅(qū)使炎癥細(xì)胞向損傷部位聚集，且協(xié)同促纖維化因子促進(jìn)纖維化的進(jìn)展。CCL2 參與了動(dòng)物模型中纖維化的發(fā)病機(jī)制，如動(dòng)脈粥樣硬化、肝硬化、肺纖維化或腎小球硬化等纖維性疾病，最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)CCL2 在OSF 晚期的表達(dá)較早期的表達(dá)增加，且與MFB 的數(shù)量成正比，可能與OSF 相關(guān)的成纖維細(xì)胞積極參與CCL2 的分泌，導(dǎo)致肌成纖維細(xì)胞在該疾病部位募集，促進(jìn)纖維化進(jìn)展［17］。

慢性損傷后炎癥的持續(xù)存在是纖維化形成的驅(qū)動(dòng)因素，因?yàn)樗鼘?dǎo)致了炎癥、組織損傷和纖維化的惡性循環(huán)反應(yīng)。利用炎癥反應(yīng)的拮抗劑來控制炎癥細(xì)胞的激活及遷移甚至消退纖維化，這可能是免疫調(diào)節(jié)治療的一個(gè)新方向。

3 口腔黏膜下細(xì)胞外基質(zhì)沉積

口腔黏膜下纖維化中的主要膠原類型為Ⅰ、Ⅲ型膠原，免疫組織化學(xué)分析顯示Ⅰ型膠原與其伴侶膠原蛋白/熱休克蛋白在口腔黏膜下纖維化病變中的表達(dá)呈顯著相關(guān)，且隨著疾病的發(fā)展，Ⅲ型膠原幾乎完全被Ⅰ型膠原所取代。由于膠原素在膠原的折疊和組裝中起著至關(guān)重要的作用，因此口腔黏膜下纖維化組織中膠原含量的升高可能是由于膠原素的過度穩(wěn)定所致［18］。已有報(bào)道發(fā)現(xiàn)OSF 組織中的成纖維細(xì)胞較正常成纖維細(xì)胞合成更多的膠原，這可能是由于這些細(xì)胞發(fā)生表型轉(zhuǎn)變，不可逆地轉(zhuǎn)化MFB，這種肌成纖維細(xì)胞可以通過分泌膠原蛋白和重建細(xì)胞外基質(zhì)參與傷口的修復(fù)和器官的纖維化，其合成膠原及分泌細(xì)胞因子的能力都較成纖維細(xì)胞強(qiáng)，由此可見這種所謂的“活化的成纖維細(xì)胞”控制了OSF 的進(jìn)程［19］。肌成纖維細(xì)胞來源較廣泛，主要來源于成纖維細(xì)胞增殖、上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和內(nèi)皮間質(zhì)轉(zhuǎn)等［20］，其對(duì)OSF 的貢獻(xiàn)尚不清楚，若我們能抑制肌成纖維細(xì)胞的活性或減少肌成纖維細(xì)胞的來源，可能會(huì)延緩纖維化的發(fā)展。

促進(jìn)纖維化的另一個(gè)主要機(jī)制是膠原降解減少，導(dǎo)致膠原束形成穩(wěn)定的狀態(tài)?；|(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）是鋅依賴內(nèi)肽酶，可以降解膠原，而基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑（TIMPs）是抑制膠原降解。已發(fā)現(xiàn)MMPs 與TIMPs 在OSMF 中的不平衡是隨著MMP 的表達(dá)減少而發(fā)生的。一方面，已證實(shí)MMP 在OSF 表達(dá)減少，導(dǎo)致膠原降解減少，另一方面，TIMP 的過度表達(dá)，抑制膠原降解，故引起膠原過度以及持續(xù)沉積［21］，而膠原合成和降解之間的不平衡可能導(dǎo)致膠原分子的三螺旋結(jié)構(gòu)的比例從2∶1到3∶1 的改變，從而更能抵抗蛋白酶的降解［22］。此外，黃酮類化合物（兒茶素和單寧）會(huì)降低膠原酶活性，增加膠原纖維的交聯(lián)，迫使它們不易被膠原酶降解［23］，以上均可以導(dǎo)致膠原降解減少使細(xì)胞外基質(zhì)沉積，加重纖維化。

膠原的產(chǎn)生和降解也受到促纖維化和抗纖維化細(xì)胞因子的平衡控制，若他們失調(diào)可以改變膠原生成的穩(wěn)態(tài)，促使形成各種形式的纖維化疾病。在促纖維化細(xì)胞因子中，轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor，TGF-β）起關(guān)鍵作用，研究已證實(shí)TGF-β 通路在口腔黏膜下纖維化中的激活與參與，其在具有纖維化區(qū)域中顯著提高，而在實(shí)驗(yàn)中對(duì)TGF-β 進(jìn)行抑制可明顯削弱纖維化的發(fā)生，可見TGF-β 與纖維化密切相關(guān)［24］。另一個(gè)最重要的發(fā)現(xiàn)是抗纖維化基因的下調(diào)，特別是骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）-7。骨形態(tài)發(fā)生蛋白是一種多功能蛋白，屬于轉(zhuǎn)化生長因子-β 超家族，它們主要是調(diào)節(jié)組織和器官的發(fā)育和分化等。骨形態(tài)發(fā)生蛋白的功能之一是調(diào)節(jié)纖維化，目前已報(bào)道BMP-7 可以抑制TGF-β 介導(dǎo)的腎纖維化［25］及肺纖維化［26］，研究發(fā)現(xiàn)BMP-7 在減少腎纖維化方面顯示出顯著的療效，這些表明BMP-7 具有抗纖維化的作用，并可能具有治療口腔黏膜下纖維化的潛力［25］。

4 血管缺失

血管缺失及血管通透性增加是口腔黏膜下纖維化的病理特征之一。血管的通透性增加導(dǎo)致一些分子滲出，引發(fā)炎癥反應(yīng)，隨著疾病的進(jìn)展，細(xì)胞外基質(zhì)沉積的增加并導(dǎo)致纖維化，進(jìn)一步導(dǎo)致血管閉塞及減少［27］，在這一過程中無法誘導(dǎo)修復(fù)性血管生成是血管減少的原因之一。事實(shí)上，內(nèi)皮細(xì)胞并不具有與上皮細(xì)胞相同的再生能力，他們?cè)趽p傷反應(yīng)中幾乎不增殖，隨之而來的是內(nèi)皮細(xì)胞的丟失。此外，檳榔堿對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞具有細(xì)胞毒性，可使細(xì)胞周期停滯，且極易導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷甚至使其凋亡，因此，食用檳榔可進(jìn)一步導(dǎo)致OSF 血管分布減少［28］。

與上皮細(xì)胞相似的是內(nèi)皮細(xì)胞也可以發(fā)生表型轉(zhuǎn)變成肌成纖維細(xì)胞，這種現(xiàn)象被稱為內(nèi)皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)換（endothelial-mesenchymal transition，End-MT）。一項(xiàng)研究表明微血管損傷在OSF 中普遍存在，其特征是產(chǎn)生EndMT，主要機(jī)制為檳榔堿刺激線粒體，導(dǎo)致ROS 增加，激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)的PERK 通路并激活YAP，當(dāng)YAP 易位進(jìn)入細(xì)胞核引起EndMT 相關(guān)基因的表達(dá)并增強(qiáng)膠原分泌，導(dǎo)致ECM 積聚和肌成纖維細(xì)胞活化，已證明VP 通過抑制YAP-TEAD 逆轉(zhuǎn)了這一過程。除了生成少量肌成纖維細(xì)胞外，EndMT 還導(dǎo)致了內(nèi)皮細(xì)胞的丟失，被認(rèn)為是血管減少的主要原因［29］。

如果能通過增加治療性血管生成來改善甚至逆轉(zhuǎn)纖維化可能是一種很有前途的策略。血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）是一種具有高活性的功能性糖蛋白，具有誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移、新血管生成及維持維持毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的完整性等功能［30］。基礎(chǔ)研究證實(shí)VEGF 轉(zhuǎn)染腺病毒載體可以誘導(dǎo)小鼠纖維化的黏膜形成新的血管［31］，同樣的在腎纖維化中也曾報(bào)道VEGF 誘導(dǎo)血管生成和/或毛細(xì)血管修復(fù)可以穩(wěn)定腎功能及減緩了腎纖維化的進(jìn)展［30］。因此，在OSF 的基礎(chǔ)上誘導(dǎo)VEGF 表達(dá)促使血管生成來改善纖維化似乎是可行的。

5 展望

綜上所述，口腔黏膜下纖維化是一個(gè)復(fù)雜動(dòng)態(tài)過程，其中涉及多個(gè)細(xì)胞及細(xì)胞因子。近年來的研究，讓筆者更全面的了解炎癥浸潤、細(xì)胞外基質(zhì)沉積、微血管病變對(duì)OSF 的影響。闡述OSF 的病因、細(xì)胞及分子機(jī)制有助于開發(fā)新的治療靶點(diǎn)以及對(duì)早期診斷的開展，這一繁雜的過程仍有許多關(guān)鍵問題亟待解決，但筆者依然相信對(duì)OSF 機(jī)制的研究將會(huì)轉(zhuǎn)化成臨床治療的有效方法。

作者貢獻(xiàn)度說明：

林亞男：執(zhí)筆撰寫；王濤：審校。

所有作者聲明不存在利益沖突關(guān)系。