高碧云,馬化兵
(1.廣西醫科大學口腔醫學院·附屬口腔醫院兒童牙病科,南寧 530021;2.廣西醫科大學研究生院,南寧 530021)
慢性牙周炎一直是國內、外口腔領域的研究熱點,尤其是其發病機制。雖然牙周病變細菌在其發病和發展過程中是不可避免的病原體,但菌斑控制的效果是有限的,許多病例不能直接由細菌致病學說進行較好的解釋,例如牙周病的間斷暴發性、部分特異性等問題[1]。同時,越來越多的研究表明,牙周組織中的EB 病毒(Epstein-Barr virus,EBV)與慢性牙周炎有關,被認為是一種有希望的致病候選因素[2-4]。因此,本文就EBV感染與慢性牙周炎的關系及可能的致病機制進行總結綜述,為疾病的防治提供新的思路。
Epstein 和Barr 在1964年首次發現并命名了EBV[5],又稱人類皰疹病毒6 型。EBV 由囊膜、衣殼和核樣物組成,形態為圓形,直徑約180nm。EBV基因組主要編碼EBV 核心抗原(EBNA1-2、EBNA3A-C、EBNA-LP),潛伏膜蛋白(LMP1、LMP2A、LMP2B)和BARTs、BHRF1,以及EBV 相關的小RNA(EBER1、EBER2)[6]。EBV多經唾液傳播,成人感染率高達90%。全球各國均可發生,呈散發或區域內流行。
EBV第一次感染主要發生在咽部上皮細胞,其次是B淋巴細胞。感染后的B淋巴細胞通過血液循環系統到達身體其他部位,可引起全身性EBV 感染。面對宿主的免疫應答和免疫毒性,EBV可以衍生出相應的策略,協助宿主細胞免疫逃逸,并建立終身潛伏期,難以被機體免疫完全消除[7]。待機體免疫力下降或者始發因子刺激時潛伏在體內的EBV 可以大量繁殖,發揮致病作用,EBV 繁殖程度與機體條件維持著一種微妙的動態平衡關系。最近有研究證明吸煙與抗EBV VCA-IgA 抗體的血清陽性有關[8],但這是否與慢性牙周炎的加重有關以及作用機制如何還有待進一步研究。
2.1 EBV 與牙周炎炎癥位點 近年來研究發現EBV與不同類型牙周炎具有一定的相關關系,最近的研究發現,在牙周病變中存在EBV 基因組。EBV DNA 在多達65%的侵襲性牙周炎病例中被發現,在接近49%的慢性病變的炎癥位點中被發現[4],均明顯高于牙齦炎和健康炎癥位點。其他相關研究也得出,與正常對照組相比,牙周炎病人的牙周組織和深牙周袋中EBV DNA 檢出率較高(P<0.05),表明EBV 感染與牙周炎有關[1,9]。并且,Jakovljevic 等[10]發現在慢性牙周炎的炎癥活動部位中,EBV檢出率為46.7%,較炎癥靜止部位檢出率高3倍左右(P<0.05),提示EBV還與慢性牙周炎癥活動性相關。
2.2 EBV 與牙周致病菌共同致病 細菌和病毒的聯合感染在牙周病的深部牙周袋中十分常見,其中在95%、75%、72.5%、50%、12.5%和10%的牙周袋深度超過6 mm的位點上分別檢測到牙齦卟啉單胞菌(P.gingivalis,Pg)、福賽坦氏菌、EBV-1、人巨細胞病毒(human cytomegalovirus,HCMV)、放線共生放線桿菌和EBV-2[2]。細菌和病毒共同感染,可影響慢性牙周炎的疾病發展。
Kato等[11]通過研究發現在牙周袋位點深的患者及牙周袋深部位發現更多共存的EBV DNA 和Pg,EBV和Pg共存明顯導致協同效應,增加患牙周炎和種植周炎癥的風險;Lu等[12]在患慢性牙周炎孕婦的牙周環境中也發現,EBV與Pg共感染可促進孕婦慢性牙周炎的發生發展;Jakovljevic 等[10]發現智齒冠周炎軟組織下方常見皰疹病毒與細菌混合感染,其中EBV 和微小單胞菌共感染病例占36.7%,比較常見;Koike 等[13]研究發現,慢性牙周炎患者唾液中由牙周致病菌產生的丁酸(butyric acid,BA)可誘導EBV 溶出開關激活劑BZLF-1 的轉錄,生成誘導蛋白ZEBRA,調控EBV裂解周期,這表明微生物之間的作用可能與慢性牙周炎的病因之間有一定關系。針對皰疹病毒聯合牙周致病菌致病的科學研究仍在不斷深入,目前還未完全清楚病毒與牙周致病菌的關聯性與致病機制,但聯合致病學說目前已被普遍接受,同時研究也在不斷跟進。
2.3 EBV 感染與牙周臨床指數 常用牙周臨床指數包括探診深度(pocket depth,PD)、附著喪失(attachment loss,AL)、牙齦指數(gingival index,GI)和探診出血(bleeding on probing,BOP)等。以往的研究資料對于EBV 感染與這些牙周臨床指數之間的關系尚未有定論。近有研究發現,在牙周炎炎癥位點,齦下EBV感染與PD、AL及GI相關,Shah[14]研究發現慢性牙周炎組隨著PD、AL及GI等臨床參數的嚴重程度的增加,皰疹病毒的檢測也增加。慢性牙周炎患者的EBV患病率與PD、AL及GI呈正相關關系(P<0.05)。
祝策等[15]通過研究證實EBV 和Pg 協同感染與BOP 相關,與PD 和AL 無關;而王蒙麗[16]也認為EBV感染與GI、AL、PD無顯著關系,AL、PD與混合感染有關,這似乎提示EBV 與Pg 或HCMV 混合感染在牙周破壞作用中更為重要。
2.4 EBV 感染與牙周治療療效 牙周治療可以改善牙周環境,降低牙周炎患者相關位點的EBV 濃度,進而阻礙EBV感染。Slots[17]研究提出嚴重牙周炎的治療應從皰疹病毒開始,因為皰疹病毒存在于牙周炎癥細胞中,使得牙齦炎癥的恢復有限。同時,牙周的皰疹病毒感染對刮治牙根、抗感染治療和抗病毒的全身藥物治療有反應。
Shah[14]為慢性牙周炎患者進行了Ⅰ期治療,包括口腔衛生指導、潔牙及牙根刮治等,治療前及治療6 周時收集齦溝液(GCF)并用聚合酶鏈反應(PCR)分析皰疹病毒的存在情況。結果顯示,Ⅰ期治療組牙周炎患者HSV-1、EBV 下降(P<0.05),同時各牙周參數也有所降低,證明了牙周治療對EBV濃度的影響。
現已有不同的牙周治療方法可降低牙周炎癥區EBV 濃度,Martelli 等[18]對EBV 感染的慢性牙周炎患者使用ND:YAG 激光治療法治療后,78.2%的EBV陽性患者變為EBV陰性,ND:YAG激光治療法可能是一種替代傳統牙周治療方案的成功方法。
3.1 直接破壞組織 EBV 作用于B 淋巴細胞膜上的EBV 受體,使B 淋巴細胞表面抗原改變,繼而引發T淋巴細胞免疫性反應,特別是病毒特異性CD8+T 細胞的過度反應和增殖,可直接破壞被感染的B淋巴細胞,EBV 感染后可使牙周上皮細胞凋亡,損害牙周組織,可能引起出血。
3.2 干擾免疫系統 口腔系統與外界相通,直接接觸細菌、病毒等病原微生物,口腔防御系統因外界因素如病菌、外傷或其他病原物而被破壞,就可能導致牙周炎癥的發生。人體免疫系統包括先天性免疫和適應性免疫。EBV侵入人體后,先天性免疫是抵抗EBV感染的第一道防線,通過中性粒細胞及巨噬細胞等的吞噬作用來限制EBV感染。
適應性免疫又名特異性免疫,主要由B 淋巴細胞和T 淋巴細胞介導。EBV 可侵襲B 淋巴細胞,EBV病毒包膜糖蛋白gp350/220在EBV與B細胞特異性表面受體-CR2/CD21 的連接中起重要作用[19]。EBV 原發感染后呈潛伏狀態,進入裂解感染周期后,可表達多種基因和蛋白,并通過宿主機體的免疫防御系統生成相應的抗體,這些產物的表達可以阻礙宿主免疫;或抑止抗原呈遞、細胞分化與凋亡,也可誘導細胞增殖、轉化和細胞永生化[20],從而干擾免疫系統。
EBV作為病原物感染引起機體免疫防御機制,機體通過體液免疫和產生抗體來控制病毒感染,但任何情況下,機體都不能完全消除病毒,EBV 有許多機制來逃脫機體免疫的監控和清除,這些免疫逃逸機制的具體內容值得繼續深入的研究和探討。
3.3 誘發炎癥反應 機體應對病毒感染,可以通過宿主免疫系統釋放細胞因子啟動免疫應答,同時細胞因子也會誘導炎癥反應,損害組織細胞。在發炎的組織中,感染EBV 的牙周組織(pECs)更容易凋亡,并產生大量的CCL20,這是一種關鍵的炎性趨化因子,可以控制免疫細胞對組織的浸潤,從而改變免疫環境,刺激局部的炎癥反應[21]。EBV 感染時,可通過其表面配體分子與宿主細胞表面特異性受體(如TLRs、CD14)結合,啟動炎癥信號傳導通路,使機體處于典型的前炎癥狀態,然后促進IL-1b、TNF-a、IL-6、IL-12、IFN-a/b/g 等炎性細胞因子的生成和釋放,損害牙周組織細胞以及引發牙周組織炎癥[22]。例如,EBV 編碼的潛伏膜蛋白(LMP1)是產生IL-8的強有力的誘導劑。IL-8可激活和趨化炎癥細胞,是一種導致慢性牙周炎的中介物質[23]。
研究發現,這類細胞因子可存在于牙周炎患者齦溝液內,其中白介素家族中的某些介質在牙周病的發病機制中起重要作用[24],有可能是活躍釋放的細胞因子激活潛伏的病毒造成感染。
3.4 促進細菌黏附和侵襲,協同牙周致病菌作用 EBV 感染可促進牙周致病細菌的黏附和侵襲。病毒感染牙周細胞后可在細胞表面表達促進細菌黏附的受體。同時,病毒破壞上皮細胞后,可暴露深層細胞,創造細菌黏附的有利條件。皰疹病毒可以促進牙周病變細菌的生長。同時,細菌毒力因子又激活潛伏的皰疹病毒,這就形成了一種皰疹病毒-細菌聯合感染[25],這可以更好的解釋牙周炎間斷暴發性的現象。
EBV 與牙周致病菌的相互影響可能是雙向的。EBV感染可影響牙周免疫機制,有利于牙周致病菌的生存,牙周致病菌的某些產物又可以激活潛伏的EBV進入裂解周期。當病毒處于潛伏期時,牙周免疫對牙周致病菌的影響較大,牙周致病菌處于穩定狀態;當病毒進入裂解周期大量繁殖時,牙周免疫系統破壞嚴重,牙周致病菌可大量繁殖,使牙周炎進入活動期或者急性發作,這也許可以解釋牙周炎靜止期與活動期周期性出現等情況。
病毒與某些牙周致病菌的協同致病作用可以大大促進對疾病進展,病毒與細菌的混合感染在牙周炎活動中顯示出重要相關性[10-13]。
EBV感染與牙周炎關系密切,但其致病機制尚未完全清楚。病毒與細菌聯合作用的致病模型是絕大多數學者的觀點,目前對牙周炎中病毒與細菌聯合作用的研究可以與20世紀70年代對牙周病菌的研究相媲美,對牙周炎發病機制的認識也發生改變,使牙周病的治療發生了革命性的變化[25],但是EBV病毒對慢性牙周炎的影響仍有許多爭議,例如病毒細菌協同致病的始發因子的問題;牙周炎發病有無關鍵的特定細胞因子;宿主、細菌、病毒三者之間的協同關系等。相信隨著不斷深入的研究,對EBV 在牙周炎發生和發展過程中的作用及潛在機制將有進一步的認識,可以為疾病的治療和預防提供新的思路。