慢性牙周炎患者經(jīng)基礎(chǔ)治療后唾液上清中 miRNA.146a 表達(dá)降低。牙周基礎(chǔ)治療前后唾液上清 miRNA.146a 變化值與治療前后菌斑指數(shù)、牙齦指數(shù)、牙周探診深度和附著喪失的變化值呈正相關(guān)性，與治療前后唾液中 TNF.fl、IL.1B、IL.6、IL.8 變化值呈正相關(guān)性，與 IL 一 10 變化值呈負(fù)相關(guān)性 1。

那么 miRNA 在牙周炎的發(fā)病過程中起什么作用？又該如何從 miRNA 角度突破牙周炎治療瓶頸？

01  什么是微小 RNA（microRNA）?

    miRNA 是一類內(nèi)源性、序列高度保守、大小約 22 個核苷酸的單鏈非編碼小 RNA。miRNA 在轉(zhuǎn)錄后水平對基因的表達(dá)進(jìn)行負(fù)調(diào)控，其原理是通過與基因  mRNA 3’ 非轉(zhuǎn)錄區(qū)(3’ UTR) 互補(bǔ)配對，導(dǎo)致 mRNA 的降解或翻譯抑制。現(xiàn)己明確 miRNA 在免疫系統(tǒng)中起著調(diào)節(jié)作用，其中 miRNA-146a 是第一個被發(fā)現(xiàn)的與免疫炎癥密切相關(guān)的 miRNA，在單核細(xì)胞、T 淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等多種免疫和炎癥細(xì)胞中高度表達(dá) 。

02  miRNA 與牙周免疫的關(guān)系

    牙齦卟啉單胞菌是證據(jù)充分的重要牙周致病菌，miRNA 可能在宿主一病原體反應(yīng)中發(fā)揮作用。Jiang 等學(xué)者研究表明，miR 一 146a 在牙齦卟啉單胞菌 LPS 刺激人牙周膜細(xì)胞后通過下調(diào)促炎細(xì)胞因子的分泌和阻斷牙周膜細(xì)胞中的 TLRs 信號通路發(fā)揮負(fù)調(diào)節(jié)作用。Xie 等學(xué)者引用牙齦卟啉單胞菌 LPS 處理人牙齦成纖維細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，miRNA 一 146a 和 miRNA 一 146b 一 5p 的下調(diào)可以促進(jìn)炎癥因子 IL 一 1B、IL 一 6 和 TNF 一儀的分泌增加，提示 miRNA 一 146 是牙周炎中的負(fù)調(diào)控因子。這些結(jié)果表明，miRNA 在牙齦卟啉單胞菌感染的炎癥反應(yīng)中起重要作用 2。

03   miRNA 在人牙周膜細(xì)胞 (PDLC) 和人牙周膜干細(xì)胞 (PDLSC) 成骨分化中的作用

人牙周膜細(xì)胞(PDLC)

   人牙周膜細(xì)胞 (PDLC) 是牙周膜中最常見的細(xì)胞，不斷形成新的主纖維、牙骨質(zhì)，并改建牙槽骨，對牙周組織的修復(fù)十分重要，是牙周治療后形成牙齦與牙根面新附著的主要細(xì)胞來源，其成骨能力與牙周修復(fù)功能息息相關(guān)。miRNA 在 PDLC 礦化誘導(dǎo)和機(jī)械力誘導(dǎo)的成骨作用中均發(fā)揮了重要作用。

成骨分化

    Hung 等學(xué)者探討了 miR-146a 在人 PDLC 成骨分化過程中的調(diào)控機(jī)制，研究證實(shí) PDLC 在抗壞血酸的誘導(dǎo)下，堿性磷酸酶、骨橋蛋白和骨鈣蛋白表達(dá)水平顯著增高，并通過下調(diào)核因子 NF-κB 信號通路促進(jìn) PDLC 向成骨細(xì)胞分化。

機(jī)械應(yīng)力

    機(jī)械應(yīng)力作為外源性刺激，影響著牙周組織改建中骨吸收和骨形成之間的動態(tài)平衡。應(yīng)力包括牽張力、流體剪切力和壓應(yīng)力。Qi 等學(xué)者利用流體剪切應(yīng)力作用于 PDLC，miRNA 芯片檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，miR-132 在流體剪切應(yīng)力刺激下的表達(dá)顯著升高，進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn) miR-132 可能作用于雷帕霉素靶蛋白通路調(diào)控流體剪切力誘導(dǎo) PDLC 成骨分化。

人牙周膜干細(xì)胞 (PDLSC)

    人牙周膜干細(xì)胞（PDLSC）是牙周再生重要的種子細(xì)胞，其成骨潛能在牙周組織的自我更新以及牙周病變組織的修復(fù)與再生過程中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。目前研究發(fā)現(xiàn)，miRNA 也參與了 PDLSC 的成骨向分化調(diào)控。

成骨分化

    Liu 等學(xué)者在前期研究的基礎(chǔ)上，采用熒光素酶報(bào)告基因檢測結(jié)果證明，Wnt 通路中編碼關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子 3(TCF3) 的基因也是 miR-17 的直接靶基因。TCF3 促進(jìn) PDLSC 的成骨向分化，且 miR-17 通過影響 TCF3 的表達(dá)發(fā)揮調(diào)控 PDLSC 成骨向分化的作用。相比復(fù)雜的通路級聯(lián)激活的程序，miR-17 能夠快速且簡便地通過 TCF3 即可激活 Wnt 通路，從而發(fā)揮調(diào)控作用。

機(jī)械應(yīng)力

    與 PDLC 類似，miRNA 也可能在 PDLSC 應(yīng)力成骨細(xì)胞分化過程中發(fā)揮了作用。Wei 等學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在使用基因芯片分析后發(fā)現(xiàn)，有 53 個 miRNA 表達(dá)出現(xiàn)顯著差異，其中 26 個表達(dá)上調(diào)，27 個表達(dá)下調(diào)。篩選 10 個與機(jī)械力相關(guān)的關(guān)鍵 miRNA，利用熒光素酶報(bào)告發(fā)現(xiàn)，miR-21 直接作用于激活素受體 2B(ACVR2B) 基因的 3’-非編碼重復(fù)序列，從而抑制 ACVR2B 的表達(dá)，且 ACVR2B 功能的獲得和喪失均會影響 PDLSC 成骨分化 。

下圖為參與人牙周膜來源細(xì)胞成骨分化的 miRNA 一覽

04    從微小RNA角度治療牙周疾病的

研究思路

    miRNAs 是影響基因表達(dá)的重要調(diào)控因子，參與宿主免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)。其既可誘導(dǎo)干細(xì)胞成骨分化，促進(jìn)牙槽骨再生，亦可抑制間充質(zhì)干細(xì)胞的骨向分化，阻礙牙槽骨的形成；此外，還可通過調(diào)控炎癥通路間接影響牙周炎癥的進(jìn)行 。通過分別使用 miRNA 模擬物或 miRNA 拮抗劑可以增強(qiáng)或限制 miRNA 水平。miRNA 模擬物是化學(xué)合成的短雙鏈寡核苷酸，其在功能上模擬 premiRNA 復(fù)合物。相反，miRNA 拮抗劑是單鏈寡核苷酸，其補(bǔ)充 miRNA 序列并且被設(shè)計(jì)用于功能性地降低 miRNA 活性。未來的研究旨在確定 miRNA 的獨(dú)特組合和劑量，結(jié)合合適的載體來用于對抗和逆轉(zhuǎn)牙周病 。

原創(chuàng)： 史克牙 e 匯