氧化應激與口腔扁平苔蘚的研究進展*

李 新 王賽男 孫銀銀 盧恕來

在機體正常氧化還原反應中，會產生一定數量的活性氧，對機體生命活動具有重要作用。生理水平的活性氧族(reactive oxygen species，ROS)參與調控細胞內環(huán)境穩(wěn)態(tài)、信號轉導、凋亡等生理活動，具有消滅細菌和病原體、宿主防御和免疫調節(jié)的作用[1]。體內存在的酶抗氧化系統(tǒng)和非酶抗氧化系統(tǒng)維持著氧化-抗氧化系統(tǒng)的平衡。氧化應激(oxidative stress，OS)是指由于體內氧化劑-抗氧化劑失衡所導致的ROS的過度積累，當ROS產生過多時，會導致蛋白質、脂質氧化和DNA損傷等，從而抑制它們的正常功能[2]。由于ROS的長期釋放與堆積，在慢性炎癥和癌癥發(fā)生過程中抗氧化劑的水平有所降低。OS參與了許多疾病的發(fā)病機制，例如牙周病、口腔癌、糖尿病、類風濕性關節(jié)炎、慢性腎衰竭、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征、HIV[3]，動脈粥樣硬化[4]，系統(tǒng)性紅斑狼瘡等[5]。

近年來，關于氧化應激機制的研究也被應用于口腔扁平苔蘚(oral lichen planus，OLP)的病因研究與治療中。OLP是一種常見的口腔黏膜慢性炎性疾病，在成年人中患病率為0.1%～4%[6]，是口腔黏膜病中僅次于復發(fā)性阿弗他潰瘍的第二大常見疾病。最新研究表明，OLP的患者體內存在OS與抗氧化系統(tǒng)平衡失調，OS反應伴隨著炎癥反應加重了OLP的發(fā)病與進展。本文就近年來OS和OLP的研究進展作一綜述。

1.氧化應激概述

1.1 氧化應激和氧化產物 正常情況下，生物體內的氧化代謝會產生少量自由基，體內的抗氧化系統(tǒng)能及時清除以維持自由基的代謝平衡。但是在一些損傷因素的作用下，可誘導體內大量ROS堆積，包括氧化自由基(如超氧陰離子、過氧化亞硝酸鹽和羥基)和非自由基活性物質(如過氧化氮、氧化氫、臭氧和次氯酸)[7]，從而產生氧化和抗氧化的不平衡狀態(tài)，傾向于氧化，導致中性粒細胞炎性浸潤，蛋白酶分泌增加，產生大量氧化中間產物，這種狀態(tài)即為OS。

1.2 活性氧族的致病機制 現(xiàn)已證實，在真核生物中，90%的ROS產生于線粒體，線粒體功能異常與細胞的氧化損傷有密切關系[8]。當體內ROS產生過多或者機體細胞抗氧化能力降低時，OS就會發(fā)生，ROS通過參與多種細胞信號通路直接或間接導致核酸、蛋白質和脂質損傷，引起炎癥、癌癥等病理狀態(tài)的發(fā)生[9]。

OLP作為一種慢性炎癥性疾病，機體氧化應激在炎癥的病理生理學中起著關鍵作用[10]。當機體處于OS狀態(tài)時，細胞損傷超過其修復能力，會導致細胞死亡及細胞外基質分解，釋放的細胞因子通過模式識別受體(pattern recognition receptors，PRRs)，觸發(fā)炎癥級聯(lián)反應[11]。此外，OS條件可誘導脂質過氧化和蛋白質變性，產生氧化特異性表位，其作為有效的損傷相關分子模式(damage-associated molecular pattern，DAMPs)，能夠通過結合多個PRRs引發(fā)先天免疫反應[12]。在組織損傷條件下釋放的DAMPs可以通過激活免疫防御機制引發(fā)炎癥反應，特別是核因子-κB(NF-κB)[13]。在OLP發(fā)生發(fā)展中，組織修復不能及時進行，持續(xù)的氧化應激使炎癥反應不斷放大，進一步引起組織功能的改變，并伴有持續(xù)的全身內環(huán)境的紊亂[14]。

2.口腔扁平苔蘚中氧化應激的發(fā)生與影響

OLP的病因和發(fā)病機制尚不明確，目前認為其發(fā)病與遺傳因素，免疫因素，感染因素等相關[15，16]。現(xiàn)普遍認為，OLP是一種以T細胞介導的自身免疫反應為特征的慢性炎癥性疾病[17]。在OS下，機體細胞會產生過量的ROS與細胞中的脂質和蛋白質發(fā)生反應和修飾，改變蛋白質的抗原譜，增強了抗原性，從而導致了由自身蛋白的氧化修飾所引起的自身免疫疾病[18]。

近年來，國外學者對于OS在OLP的發(fā)病機制中的作用取得了一定的研究成果。口腔中OS的來源包括內源性和外源性，如食物，炎癥、吸煙、牙科材料等[19]。OLP發(fā)病機制包括抗原特異性、非特異性機制。抗原特異性機制包括基底角化細胞抗原呈遞和CD8+細胞毒性T細胞殺傷抗原特異角化細胞。非特異性機制包括OLP病損中肥大細胞脫顆粒和基質金屬蛋白酶激活。一方面，OS參與OLP特異性發(fā)病機制，OLP患者存在脂質過氧化的增加，體內增加的丙二醛(MDA)和4-羥基-2-壬烯醛(4-HNE)通過影響B(tài)cl-2和Bax的連接方式參與信號傳遞與細胞凋亡，以及通過影響NF-κB活性參與對依賴CD8+淋巴細胞的線粒體的調控[20]。因此，OS可能是OLP及其并發(fā)癥的重要發(fā)病機制，它的有害作用源于對細胞信號傳遞及轉導基本機制的影響，導致角質形成細胞功能障礙和細胞凋亡[21]。由于T淋巴細胞的上皮下浸潤引起細胞因子的增加，進而刺激角質細胞產生ROS。細胞凋亡是OLP的一個顯著特征，這表明ROS可能在OLP發(fā)展過程中起著關鍵作用[2]。另一方面，OS參與OLP非特異性發(fā)病機制，多種因素如p53、Bcl-2家族蛋白、TNF-α、Fas/FasL途徑、顆粒酶B-穿孔素系統(tǒng)、基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)與OLP病損細胞凋亡和淋巴細胞浸潤有關。P53既可以下調凋亡抑制因子，如Bcl-2，又可以直接刺激線粒體釋放ROS從而引起細胞凋亡。同時，ROS與Fas依賴性途徑誘導細胞凋亡、TNF-α的促凋亡信號和抗凋亡信號，顆粒酶的釋放，MMP-9的分泌相關[22]。

3.口腔扁平苔蘚中氧化與抗氧化的失衡

在臨床研究中，OLP患者的OS狀態(tài)是通過脂質過氧化產物，氧化蛋白質，以及DNA氧化和斷裂產物進行評估的。脂質過氧化是指脂質如多不飽和脂肪酸與ROS/RNS反應生成脂質過氧化物，其終產物比自由基更穩(wěn)定。對于脂質過氧化研究最多的的標志物是丙二醛(MDA)[23]。評估蛋白質氧化的廣泛方法是通過ELISA或Western blot中的特異性抗體和分光光度分析來測量羰基[24]。與脂質過氧化產物相比，羰基蛋白質作為標記物的優(yōu)勢包括氧化蛋白質的早期生產和更大的穩(wěn)定性。然而，幾乎所有類型的ROS可以誘導產生羧基，因此，分析蛋白質羰基無法得到準確的氧化應激源。由于唾液羰基和年齡之間相對較高的相關系數，有學者建議蛋白質羰基作為衰老的替代生物標記[25]。ROS/RNS與DNA反應可以導致嘌呤和嘧啶堿基以及脫氧核糖骨架受損[26]，8-OHd G的測量已經被用于使用各種分析方法評估全身氧化DNA損傷[27]。此外，還有學者通過測定口腔唾液中NO來評估亞硝化應激狀態(tài)[28]。OS是一種氧化劑-抗氧化劑系統(tǒng)的不平衡狀態(tài)，因此，對于抗氧化狀態(tài)的測定也是不可或缺的，通常通過檢測總抗氧化能力(TAC)，谷胱甘肽(GSH)等來評估抗氧化狀態(tài)[23]。

近10年來，國外學者已證實OLP患者體內存在OS的增加，氧化與抗氧化系統(tǒng)失衡，但在國內未見相關報道。在評估OLP患者氧化應激相關指標時，組織勻漿、血清及唾液常作為檢測樣本。Scrobot?I等[22]選擇9名OLP患者與4名健康志愿者，通過評估口腔組織勻漿中OS的標志MDA和抗氧化防御的指標谷胱甘肽(GSH)發(fā)現(xiàn)，OLP患者MDA水平顯著高于健康對照組，GSH水平降低，證實了OLP患者脂質過氧化的增加與局部抗氧化系統(tǒng)的改變。Sezer E等[29]將40例OLP患者與40例對照受試者納入研究，通過檢測血清中氧化應激指標，結果發(fā)現(xiàn)OLP患者血清中NO，MDA，SOD均高于健康對照組，而紅細胞過氧化氫酶(CAT)要低于健康對照組，表明OS增加、脂質過氧化增加和抗氧化防御系統(tǒng)失衡可能參與了扁平苔蘚的發(fā)病機制。Agha-Hosseini F等[30]將30例OLP患者和30名對照受試者納入研究，通過用硫代巴比妥酸和鐵還原抗氧化潛能(FRAP)測定兩組未刺激的全唾液丙二醛(MDA)作為脂質過氧化和TAC水平的指標，結果為OLP患者唾液中MDA的平均水平顯著高于對照組，而OLP患者的TAC高于健康對照組，但無統(tǒng)計學意義，這說明OLP患者體內存在脂質過氧化水平的增加，而抗氧化活性無顯著增加。Abdolsamadi H等[31]通過比較36名糜爛型OLP和36名健康人唾液的總抗氧化能力(TAC)和丙二醛(MDA)和抗氧化維生素(維生素A、C和E)水平，同樣證實了OLP患者MDA水平增高，總抗氧化能力與抗氧化維生素水平降低。考慮到采集樣本的難易性，Totan A等[32]通過檢測血清和唾液的OS指標，得出OLP唾液和血清中MDA和8-OHd G水平顯著增加，TAC、GPx和尿酸水平顯著降低。兩種體液結論相一致，則可以考慮利用唾液樣本的非侵入性和易收集性以及許多疾病導致其成分改變的特點，用于檢測相關指標來診斷疾病。除了檢測常規(guī)的OS指標，Battino M等[33]檢測唾液中尿酸水平，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，OLP患者唾液尿酸顯著降低，血清γ-谷氨酰轉移酶(GGT)增加，也可以用于制定治療策略和監(jiān)測。

4.氧化應激與口腔扁平苔蘚癌變

OLP是一種常見的慢性、免疫介導的黏膜皮膚疾病。特別是糜爛型的OLP有灼痛等癥狀，病程慢性遷延，甚至還有一定的惡變潛能，嚴重影響病人的身心健康[34]。OLP惡性轉化的風險長期以來一直有爭議，大約在0.4%到3.7%之間[35]，WHO將其列入癌前狀態(tài)的范疇。Barbora Vlkova等[36]通過比較口腔癌前病變患者(白斑、OLP、紅斑痣)和健康對照者的唾液氧化應激和羰基應激標志物，發(fā)現(xiàn)癌前病變患者唾液硫代巴比妥酸反應物質(TBARS)和高級糖化終產物(AGEs)明顯高于對照組。患者的總抗氧化能力(TAC)和超氧化物歧化酶(SOD)的表達低于年齡匹配的對照組。表明口腔癌前病變患者的脂質過氧化和羰基應激標記物增加，抗氧化酶表達減少導致抗氧化狀態(tài)下降，此結果有助于揭示口腔癌前病變的病因或發(fā)病機制，以及向口腔癌轉變的機制。Farzaneh Agha-Hosseini等[37]通過評估OLP和口腔鱗狀細胞癌(OSCC)患者唾液中的MDA、TAC、8-OHdG發(fā)現(xiàn)，OLP和對照組之間，以及OLP和OSCC患者之間唾液TAC和MDA水平沒有顯著差異。OSCC患者的MDA和8-OHdG明顯高于對照組，但TAC低于對照組。OSCC患者的TAC/MDA比率明顯低于OLP患者和對照組。與對照組相比，OLP患者的TAC/MDA比率明顯較低，但8-OHdG較高。這表明OLP和OSCC患者的OS失衡，OLP患者患癌癥的風險增加。國內有學者研究口腔癌中的氧化應激狀態(tài)，湯曉飛等[38]闡述了口腔癌患者氧化還原狀態(tài)的改變(MDA，NO產物等顯著增高，抗氧化劑SOD，CAT，GSH等顯著降低)及吸煙、飲酒、嚼擯榔、維生素、微量元素、放化療與氧化應激的關系，旨在改善口腔癌患者的OS狀態(tài)的失衡可能成為新的輔助治療方法，并研究相關機制發(fā)現(xiàn)氧化應激蛋白GSTπ、HO-1與煙草相關口腔癌的發(fā)生發(fā)展密切相關，煙草可能是通過激活核轉錄因子NF-κB，調控其下游抗氧化基因GSTπ、HO-1表達發(fā)揮抗氧化作用的[39]。

5.抗氧化治療與口腔扁平苔蘚

一般來說，對于無癥狀的網狀病變一般不需要治療，只需要觀察病損變化，對于萎縮和糜爛/潰瘍性病變應及時治療，減輕伴隨的癥狀，并降低惡性轉化的潛在風險。現(xiàn)認為治療OLP最常用的和有用的藥物是皮質類固醇[40]，其強大的抗炎、鎮(zhèn)痛、免疫抑制作用能夠迅速緩解局部癥狀。但由于是激素類藥物，具有肝臟損傷等副作用，局部使用會增加口腔念珠菌感染的風險及黏膜萎縮等，因此近年來出現(xiàn)一些新的治療方法，包括低強度激光[41]、局部涂擦蘆薈、生物制劑、低強度激光和口服姜黃素等[40]，對于這些新方法的安全性和有效性仍需更大范圍的臨床試驗進行驗證。其中在OLP抗氧化治療方面，Emilce Rivarola de Gutierrez等[42]通過與丙酸氯倍他索-新霉素-制霉菌素霜(CP-NN)進行對比，應用天然抗氧化劑花青素治療OLP，對于EOLP患者來說，在改善口腔黏膜臨床體征計分方面優(yōu)于CP-NN治療，而兩組之間在治療反應時間、疼痛程度的改變或復發(fā)率方面沒有統(tǒng)計學上的顯著差異，但此研究未檢測OS相關指標。姜黃素是從姜科、天南星科中的一些植物的根莖中提取的一種化學成分，具有降血脂、抗腫瘤、抗炎、利膽、抗氧化等作用。Lv KJ等[43]評價了姜黃素在OLP中的應用，證明了姜黃素是一種安全的治療方法，可作為輔助劑與皮質類固醇聯(lián)合使用，以減少OLP患者的疼痛、灼燒感和口腔病變的臨床表現(xiàn)。此外草藥具有抗氧化、抗炎等作用，有望成為治療OLP的替代療法[44]。

在OLP的發(fā)生發(fā)展過程中氧化應激起了重要作用，但具體機制尚不明確，仍需要在分子水平上進一步研究。研究ROS信號和毒性的疾病狀態(tài)對于發(fā)現(xiàn)新的治療靶點以開發(fā)創(chuàng)新的治療策略至關重要，OLP的抗氧化治療有望成為新的輔助治療方法。