對口腔黏膜無痕修復機制的研究進展*

樊玉玲 劉青梅 劉思浩 程琳

瘢痕是機體創(chuàng)傷修復后的產物，其病理本質是肌成纖維細胞的過度分化和以膠原為主的細胞外基質過度沉積[1]。皮膚創(chuàng)口瘢痕愈合對皮膚的功能和美觀帶來巨大的負面影響，而口腔擁有像胎兒皮膚一樣的無痕愈合能力?？谇粍?chuàng)口愈合模式相對于胎兒存在一定的共性：轉化生長因子-β3(TGF-β3)高表達及低炎性反應；當然口腔獨有的唾液環(huán)境使其擁有一定的特異性。本文對在口腔創(chuàng)口修復過程中TGF-β3 的高表達及低炎性反應的特性進行系統(tǒng)梳理，并探討其作用機制，另外嘗試探索唾液環(huán)境對瘢痕的影響。

1.TGF-β 家族表達方面

當人體組織受到損傷或缺損時，機體自發(fā)進行纖維性修復，其愈合的結局往往是瘢痕形成。轉化生長因子-β 家族在創(chuàng)傷修復中發(fā)揮關鍵調控作用，其中TGF-β1、3 兩種異構體的氨基酸序列具有86%的相似性，可競爭結合同一受體[2]，則二者相互拮抗。正常情況下，TGF-β1、3 通過不同時間與空間上的表達及分布來避免相互拮抗，發(fā)揮各自特異的生物學作用，從而調控傷口愈合的結局[3]。

1.1 口腔TGF-β1 和TGF-β3 的差異性表達在成人皮膚創(chuàng)口愈合過程中，TGF-β1 可激活肌成纖維細胞并促進其胞外膠原分泌，若該細胞異常表達則導致瘢痕愈合[1]，TGF-β1 被認為與成人皮膚瘢痕形成相關。然而，胚胎皮膚創(chuàng)傷卻可無瘢痕愈合，原來這與其創(chuàng)傷局部TGF-β3 高水平表達、TGF-β1 低水平表達相關，相反成人的TGF-β3表達水平卻顯著降低[4]?？傊?，TGF-β1 可加速瘢痕增生，而TGF-β3 抑制瘢痕性修復。那么口腔無痕修復是否與TGF-β3 高表達、TGF-β1 低水平表達有關呢？Eslami A 的研究給予了肯定答復[5]。最近研究表明，與皮膚成纖維細胞不同，牙齦成纖維細胞表達Cx43 明顯降低[6]，Cx43 低表達被認為與創(chuàng)口加速愈合、低纖維化反應有關，而TGF-β1 卻上調Cx43 表達[7]，口腔內TGF-β1 低含量或許是皮膚與口腔差異性愈合的重要因素。TGF-β 亞型的差異性表達可能是導致口腔與成人皮膚創(chuàng)面愈合模式不同的關鍵因素，而這一差異性主要體現在TGF-β 亞型在時間與空間上不同的表達。

1.1.1 表達時間上的差異 在皮膚傷口愈合的早期TGF-β3 表達水平較TGF-β1 高，而晚期TGF-β1 卻具有較高的表達水平[8]，另外，Kryger ZB 研究證實，TGF-β1 量的表達隨愈合時間推移逐漸增加[9]，提示在創(chuàng)口愈合晚期TGF-β1 的生物學效應占據主導地位。在創(chuàng)口愈合晚期，胞外膠原的合成與降解應相互協(xié)調以重現組織結構，而過表達的TGF-β1 可活化肌成纖維細胞導致大量的胞外膠原分泌，最終胞外膠原的合成與降解失調致瘢痕形成[10]。與皮膚創(chuàng)口不同，Eslami A 認為口腔TGF-β3 的高表達與口腔整合素ανβ6 的持續(xù)性分泌相關，而皮膚創(chuàng)口卻未表達。整合素ανβ6 可同時介導細胞TGF-β1、3 表達，但其對TGF-β3 促表達效應更強，隨著該整合素的持續(xù)分泌，TGF-β3在創(chuàng)口局部更多積累，致TGF-β3 的生物學效應始終占據主導地位，從而實現口腔創(chuàng)口無痕修復[5]。

1.1.2 表達濃度空間上的差異 已證明成人皮膚傷口高表達TGF-β1、低表達TGF-β3，局部高濃度的TGF-β1 導致皮膚瘢痕形成[11]。Wang PH認為生產后的人皮膚會喪失胎兒皮膚無痕修復能力，是由于TGF-β3 在產后表達下降，而TGF-β1 卻出現高表達[4]。在口腔中卻恰好相反，Schrementi ME 檢測到口腔創(chuàng)面TGF-β1 局部表達量明顯低于真皮，而TGF-β3 的表達量為正常組織的3倍[12]，這賦予了口腔類似胎兒皮膚的無痕修復能力。另外Bucur M 發(fā)現巨噬細胞在口腔可分泌TGF-β3，而在皮膚卻陰性表達[13]，這或許也會導致皮膚與口腔傷口的TGF-β 各亞型在局部濃度上存在差異。

1.2 TGF-β3 抗瘢痕機制 在口腔創(chuàng)口愈合過程中，TGF-β3 作為重要的瘢痕增生抑制因子，其細胞生物學、分子生物學作用機制極具研究價值。但由于動物模型的相對缺乏和實驗技術的局限，對其抗瘢痕的機制仍知之甚少。下面對這一機制進行系統(tǒng)梳理。

1.2.1 抑制成纖維細胞的生物學行為 Guo X分別用TGF-β1、3 刺激成纖維細胞以檢測與人類纖維化相關基因的表達水平，發(fā)現TGF-β3 可上調Smad7 基因表達，TGF-β1 卻發(fā)揮抑制作用[14]。Smad7 是TGF-β 家族信號轉導的關鍵負調控因子，經多個環(huán)節(jié)拮抗TGF-β 信號傳導，發(fā)揮抗纖維化作用[15]。另外，Wu Y[16]和Zhang Y[17]分別證明TGF-β3 抗纖維化得益于其可抑制成纖維細胞的增殖及膠原的表達。Xue K 模擬心肌缺血微環(huán)境來探討TGF-β3 的抗纖維化機制，表明TGF-β3可抑制成纖維細胞的增殖和膠原的合成源于其可上調smad7 表達[18]。

1.2.2 調節(jié)傷口炎癥方面 研究表明TGF-β3可靶向活化B 細胞，誘導蛋白酶和整合素的表達，從而調控組織炎性反應[19]，而過度或長期炎性反應常常導致纖維化[20]。Chang Z 發(fā)現TGF-β3 除可減少大鼠聲帶瘢痕，亦可抑制早期創(chuàng)口炎癥[21]。然而有學者報道TGF-β3 可促進B 細胞產生抗體，發(fā)揮促炎作用[22]，似乎二人的結論相左。Tsuchida Y的解釋是高濃度TGF-β3 能抑制B 細胞的增殖及抗體表達，發(fā)揮抗炎作用；低濃度的TGF-β3 作用效果卻相反，B 細胞的雙向表達依賴于TGF-β3的濃度[23]。

1.2.3 作 為TGF-β1 拮 抗 劑 TGF-β3 對TGF-β1 拮抗作用是多方面的。首先，二者競爭性結合同一受體，發(fā)揮拮抗作用[24]；另外，在創(chuàng)口愈合早期TGF-β3 可干擾血小板脫顆粒從而抑制TGF-β1 的快速釋放[25]；再者，TGF-β3 能夠下調TGF-β1 誘導的纖維化相關基因表達，從而抑制纖維化[26]。

雖然關于TGF-β3 抗瘢痕機制的研究已取得一定進展，但仍有很多局限性及問題有待解決，如：口腔創(chuàng)傷作為外界刺激信號是如何促使局部TGF-β3 高表達，TGF-β3 又是介導怎樣的一套完整的信號通路來抑制瘢痕；TGF-β3 與TGF-β亞型間信號通路是否存在竄擾，又有何差異。

2.低炎性反應

皮膚瘢痕愈合已司空見慣，而口腔黏膜可無瘢痕修復?？谇惶赜械牡脱仔苑磻赡苁窃斐煽谇慌c皮膚愈合差異的原因。下面對口腔低炎性反應的原因及機制進行探索。

2.1 口腔局部固有細胞與炎癥降低的相關性在傷口愈合過程中，Chen L 對小鼠皮膚角質形成細胞(SKC)和口腔的角質形成細胞(OKC)基因差異性表達進行分析，發(fā)現經IL-1b 刺激，OKC 的IL-6 促炎相關基因表達水平顯著下調[27]。然而，研究人員發(fā)現經TNF-α、IFN-γ 刺激后，OKC產生的IL-6 水平反而高于皮膚[28]。表明在不同的炎性因子刺激下，OKC 表達的IL-6 存在差異性。Iglesias-Bartolome R 發(fā)現與皮膚不同，OKC 特異性表達SOX2 和PITX1 轉錄調控因子，他將這兩組基因整合到SKC 后，SKC 竟獲得了與OKC相似的加速創(chuàng)口愈合的特性，他認為OKC 加速創(chuàng)面上皮化的特性可限制炎癥發(fā)展[29]。雖然關于OKC在炎癥介質釋放方面尚存在爭議，但不可否認OKC加速創(chuàng)面上皮化的特性確實可間接降低炎性反應。

2.2 低炎性細胞浸潤 研究者發(fā)現口腔傷口低炎癥反應與炎性細胞浸潤較低有關[30]。組織損傷后，創(chuàng)面出現早期炎癥級聯(lián)反應，炎癥細胞浸潤于創(chuàng)口局部并釋放活性因子，炎癥反應一方面作為機體的免疫屏障，另一方面，加速纖維組織生成、修復創(chuàng)傷。適度的炎癥反應對于創(chuàng)傷修復至關重要，過度的炎性反應則加重炎癥，大量釋放的炎性介質可加速成纖維細胞增殖及分泌，抑制膠原降解，最終使胞外基質大量沉積形成瘢痕[31]。另外，多種炎性細胞[28,32]均可釋放TGF-β1，而炎性細胞在口腔內的低含量間接導致TGF-β1 的低表達，這對減少口腔傷口瘢痕顯然是有利的。

3.口腔唾液環(huán)境對瘢痕的影響

與皮膚創(chuàng)口愈合不同，口腔創(chuàng)口可無痕修復,在結構組成方面，二者沒有太大差異[28]；在局部環(huán)境方面，唾液環(huán)境顯然是二者的區(qū)別。已證實唾液中多種生物因子可加速傷口愈合[33]，那么唾液是否存在與口腔無痕修復相關成分呢？那便是bFGF。bFGF 在創(chuàng)傷修復過程中的作用至關重要，多個生物學過程受其調控，其中其可抑制TGF-β1 介導的肌成纖維細胞的活化及其胞外基質的分泌，亦可加速胞外膠原的降解、促進胞外基質改建，發(fā)揮抗瘢痕作用[34-35]。以往對bFGF 更多的研究是檢測其在唾液中的含量，那么bFGF 在創(chuàng)傷修復中是否發(fā)揮抗瘢痕作用及有效濃度是多少、是否存在其他唾液成分與bFGF 相互作用而影響其功能的發(fā)揮，至今鮮有報道。有報道稱將皮膚組織移植于口內以修補口腔軟組織缺損，但仍難免瘢痕形成[36]?；蛟S唾液與瘢痕的抑制并無直接相關性，但唾液對創(chuàng)口的促愈合效應對于預防瘢痕形成還是有一定間接作用。

雖然仍有很多關于口腔瘢痕愈合的報道，如：腭裂術后瘢痕、黏膜下纖維化、瘢痕性類天皰瘡、口腔扁平苔蘚等，但這些疾病被認為與局部刺激(局部炎癥及微機械環(huán)境)或全身系統(tǒng)性疾病及心理因素有關,且Evans EW.與Li WR.已對這些致病因素進行了詳細講解[37-40]，這些仍不可否認口腔黏膜自身的無瘢痕愈合能力。臨床上，口腔黏膜游離瓣以其無痕愈合的特性而被用于皮膚表面缺損重建[41]，但對于大面積的皮膚缺損卻顯得捉襟見肘，探索口腔愈合機制迫在眉睫。雖然關于口腔傷口愈合機制的研究已取得一定程度的進展，但仍有很多局限性及問題有待進一步解決，比如:創(chuàng)傷作為外界刺激信號是如何實現口腔局部TGF-β3 高表達，TGF-β3 又是介導怎樣的一套完整的信號通路來抑制瘢痕；口腔固有細胞與炎性反應降低是否相關；唾液與瘢痕的抑制是否有直接的聯(lián)系。人類對事物的利用與改造得益于對于這一事物不斷的認識與探索，相信人類可充分認識口腔愈合特性并發(fā)揮其最大的價值。