辛伐他汀在口腔颌面部应用的研究进展

王 珂，闫秀娟，盖丽婷，张宇娜，谷 楠，肖 欣，李 毅

(吉林大学口腔医院儿童口腔科，吉林 长春 130021)

辛伐他汀在口腔颌面部应用的研究进展

王 珂，闫秀娟，盖丽婷，张宇娜，谷 楠，肖 欣，李 毅

(吉林大学口腔医院儿童口腔科，吉林 长春 130021)

辛伐他汀，3-羟基，3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMG-CoA）抑制剂，他汀类药物的一种，通常作为降胆固醇药物用于降低高胆固醇血症患者的心血管病危险。近几年来，研究者们逐渐把目标转移到他汀类药物的潜在应用上。本文就辛伐他汀在口腔颌面部的应用做一综述。

辛伐他汀；牙槽骨；牙髓细胞

辛伐他汀为他汀类家族的一种，又称作3-羟基，3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA)抑制剂，临床上主要用于减少胆固醇合成以防止心血管疾病的发生。近年来发现他汀类药物还具有不依赖于其降脂效果的多样性的保护作用，同时辛伐他汀在口腔领域的研究也逐渐展开。本文即将从辛伐他汀可应用于口腔颌面部的作用机制以及其对牙槽骨和牙髓细胞的作用方面的最新研究进展进行综述。

1 辛伐他汀应用于口腔颌面部的作用机制

辛伐他汀作为一种HMG-CoA抑制剂，最初被发现是用来作为一种降脂药，然而其在体内有显著的多靶器官效应，主要包括：(1)抗氧化及抗炎作用，主要是通过抑制异类戊二酰生物合成以减少氧自由基来达到抗氧化作用，同时可显著减少炎性因子起到抗炎作用；(2)影响肝细胞的增殖；(3)通过抑制HMG-CoA减少体内胆固醇合成，降低血液中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量，同时还可改善血管内皮功能，减少血栓沉积，降低血小板聚集功能；(4)通过抑制特定的GTP结合蛋白酶来抑制破骨细胞活化，加速破骨细胞凋亡，抑制成骨细胞分化[1]。

1999年，Mundy等[2]首次报道称洛伐他汀和辛伐他汀能够增加切除卵巢(OVX)的啮齿类动物的骨量；同时，许多体外的研究也进一步表明了他汀类药物可以增加人工培养的成骨细胞的数量和成骨标志物的蛋白表达量，如骨形成蛋白(BMPs)、骨钙蛋白、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶等[3-6]。此外，辛伐他汀的抗氧化和抗炎作用能治疗多种炎症组织；诱导形成血管、促使神经细胞存活并能促进其形成神经；促进成骨细胞分化形成新骨等作用[7-8]。

在此基础上，辛伐他汀在口腔领域的研究也逐渐展开，如将辛伐他汀涂布于口腔种植体表面，用于种植体表面改性的研究，增加种植体与骨组织的结合能力，促进种植体表面成骨[9]以及在动物体内或者临床上对慢性牙周炎患者局部应用辛伐他汀后，观察牙周骨缺损修复的程度[10]等等。

2 辛伐他汀对牙槽骨的作用

众所周知，严重的牙周炎不仅表现为牙周组织的炎症反应，其还表现为牙根周围组织如牙槽骨、牙骨质及其他附属器的丧失。牙周再生疗法的目标是使丧失的牙周组织再生。于是，有学者将5 mg/(kg·d)的辛伐他汀通过灌肠的方式给予骨质疏松及牙槽骨吸收的动物模型8周，结果显示辛伐他汀可抑制模型动物下颌骨骨丢失和骨小梁结构的破坏，从而表明辛伐他汀能减少骨质丢失，防止骨质疏松及病理性颌骨吸收[11]。

我们知道，牙周组织的再生与多种细胞密切相关，如成牙骨质细胞、成骨细胞、成纤维细胞、上皮细胞及牙周韧带细胞等。其中，牙周韧带细胞根据需要在牙周区域能分化成成纤维细胞及硬组织形成细胞。为了研究辛伐他汀对于牙周韧带(Periodontal Ligament Cells，PDL)细胞的增殖及成骨分化是否具有正面作用，2005年Yazawa等[12]将PDL细胞培养在含有不同浓度辛伐他汀的组织培养基中培养不同的时间，通过检测碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase，ALP)的活性及骨桥蛋白(Osteopontin，OPN)、骨形成蛋白2(Bone Morphogenetic Protein，BMP-2)和钙的含量以验证PDL细胞的成骨作用。结果显示低浓度的辛伐他汀(10-8mol/L)能够促进PDL细胞的增殖及增强ALP的活性。已知ALP是参与骨基质矿化的最重要蛋白酶，其活性的增加意味着骨向分化能力的增强和活跃的矿化。成熟的成骨细胞内均有较高水平的ALP活性，故一般认为它是骨向分化早期的一个标志性蛋白酶。由此表明，低浓度的辛伐他汀可以促进PDL细胞的骨向分化，可能对牙周组织缺损的再生具有重要意义。因此，为了得到持续低浓度的辛伐他汀以应用于临床，需要将辛伐他汀载入某种载体以保证其能在局部保持持续的低浓度缓慢释放。

2007年，Garrett等[13]将洛伐他汀载入聚(乳酸-羟基乙酸)的可生物降解高分子纳米粒子中以治疗可接受支架的形式治疗临床前标准大鼠胫骨骨折。我们发现，当这一方法药物释放时，洛伐他汀会提高骨折愈合率且在骨折位点提高骨的生物机械强度。由此表明，当洛伐他汀以纳米粒子形式使用时，对于临床上加速人类骨折的修复是有益的。因为辛伐他汀与洛伐他汀作用相似，也能减少骨质丢失增加骨量，所以我们猜想也可将辛伐他汀载入相应的载体，当其缓慢释放时能够促进牙槽骨骨量的增加。2011年，有研究者将辛伐他汀载入磷酸钙骨水泥/聚乳酸-聚羟基乙酸(CPC/PLCA)生物复合支架材料以探讨其在局部持续低浓度下对拔牙创骨改建的影响，结果表明，载辛伐他汀/CPC/PLCA可诱导拔牙窝内新骨的形成，且使剩余牙槽嵴剩余高度和宽度有所增加[14]。2012年，李祥伟等[15]评价了缓释辛伐他汀微球软膏对牙槽骨缺损区新骨形成的促进作用，其将以载辛伐他汀微球为功能成分的软膏及对照软膏注满大鼠切牙拔牙窝，显微镜下观察牙槽骨缺损区新骨形成情况并分析拔牙窝的骨密度改变。结果显示，术后拔牙窝内可见新生骨小梁，2周、5周辛伐他汀组牙槽窝内新生骨小梁较载辛伐他汀组及空白组密集，之后逐渐减低，8～14周，载辛伐他汀组拔牙窝内骨密度开始高于辛伐他汀组及空白组，各时间点骨密度波动不明显。由此表明，载辛伐他汀微球缓释软膏可促进牙槽骨缺损的修复。另有学者通过电子喷雾的方法制备聚羟基乙酸(PLGA)微球并对其进行表征，用于载辛伐他汀促进骨再生。结果显示了制备的PLGA微球其药物释放可维持更长的时间(＞3周)，且突发释放量较小；在该微球中释放的辛伐他汀的量能够促进成骨细胞的增殖，促进骨再生[16]。同年，Tai等[17]将辛伐他汀包裹在具有缓释作用的PLGA/HA复合微球中，利用小鼠为动物实验模型，将不同浓度的复合微球移植在裂开的坏死骨上。结果表明，低剂量的辛伐他汀从PLGA/HA复合微球中释放并增强了首次创伤组织愈合，心血管形成和接枝骨的细胞向内生长，即表明PLGA/HA复合微球能促进骨再生。由此我们猜想，将辛伐他汀PLGA/HA复合微球作为一种骨诱导剂治疗骨坏死或将其作为一种骨引导支架来治疗严重的骨缺损将是一种不错的选择。

由以上研究可见，辛伐他汀对于牙槽骨的作用已经很明显，其可以通促进成骨细胞骨钙蛋白、ALP、I型胶原蛋白mRNA的表达促进成骨细胞分化，从而促进骨矿化。而牙本质与骨基质同属于一类机体硬组织，其结构、功能、来源类似。由此我们猜想，辛伐他汀应该也能够促进牙髓细胞增殖或分化形成修复性牙本质。这一猜想在之后的研究中得到了证实。

3 辛伐他汀对于牙髓细胞的作用

人牙髓细胞(Human dental pulp ceells，hDPCs)是一种成纤维细胞样的多潜能性细胞。在组织受损的情况下可刺激其未分化间充质细胞向成牙本质细胞分化，分泌胶质，矿化形成修复性牙本质。口腔科医生每天都会面对大量的牙髓症状患者，包括龋病露髓或龋病去腐露髓、外伤露髓(直径大于1 mm)、可逆或不可逆牙髓炎，甚至部分根尖周炎，这些口腔常见病、多发病严重影响了国人的口腔、全身健康状况及生活质量。对于暴露牙髓和感染牙髓，保持牙髓活力以保证后续的牙源性发展和成熟是手术和牙髓治疗中有价值的方面。因此，活髓治疗至今被认为是理想的治疗的选择[18]。从根本上来说，使用恰当的盖髓材料治疗暴露牙髓的目的是促进牙髓细胞向成牙本质细胞分化的潜力[19]。目前，常用的盖髓材料主要有氢氧化钙和MTA，然而这两种盖髓剂都有其局限性。氢氧化钙由于其强碱性通常会导致患牙牙髓坏死，根管钙化，根管内吸收等副作用；而MTA存在价格昂贵，操作时间长，且会引起前牙变色等缺点。因此，新的有效的方法或制剂应当被发掘出来以加快和促进这一修复过程。

据Okamoto等[20]报道，辛伐他汀可以在体内(仅为牙髓细胞植入动物体内)实验和体外实验中促进人牙髓干细胞形成矿化组织；Min等[21]的研究结果也显示，辛伐他汀能促进人牙髓细胞(hDPCs)向成牙本质细胞分化。这些研究成果预示辛伐他汀可以作为盖髓剂应用于临床治疗。2011年，刘斐[22]为了解辛伐他汀对同步化的人牙髓细胞增殖功能的影响，将不同浓度的辛伐他汀干预诱导体外培养己同步化的hDPCs，初步检测其对hDPCs增殖功能的影响。结果表明，不同浓度的辛伐他汀对同步化的hDPCs进行体外诱导培养后对细胞的增殖功能产生不同的影响，低浓度的辛伐他汀能有效的促进hDPCs增殖，高浓度的辛伐他汀则对hDPCs的增殖功能产生抑制作用，10-7mol/L是辛伐他汀促进hDPCs的增殖作用的有效浓度。这一结果为下一步研究辛伐他汀对hDPCs的分化及其修复机制奠定了基础。2013年，Karanxba等[23]基于辛伐他汀和釉基质蛋白衍生物(EMD)均有牙本质生成的作用，将这两种药物联合应用研究其对hDPCs向成牙本质细胞分化的作用，并进一步探索了细胞外信号调节激酶(ERK)作为辛伐他汀诱导hDPCs向成牙本质细胞分化的作用。结果表明，辛伐他汀通过ERK信号通路促进hDPCs的成牙本质细胞向分化，其诱导的分化通过与EMD的联合应用加强。这些结果共同展示了促进人牙髓细胞向成牙本质细胞分化的新方法。

4 展望

已有的研究表明，辛伐他汀在低浓度时可以促进成骨分化，抑制破骨吸收，同时，低浓度的辛伐他汀也能够促进人体外正常牙髓细胞增殖及分化形成修复性牙本质。研究辛伐他汀对于牙槽骨及骨折模型的作用时，我们将辛伐他汀载入相应的载体以保证其局部低浓度缓慢释放，从而达到修复牙槽骨及促进骨折修复的作用。那么由此我们可以联想到，将辛伐他汀载入一定的载体制成盖髓剂覆盖到炎性牙髓断面，使其在局部保持低浓度持续缓慢释放，也应该能够影响炎性牙髓细胞的增殖和分化、促进健康和炎性牙髓细胞分泌VEGF及其促进炎症牙髓细胞向成牙本质细胞分化。这一想法仍需要进一步的研究。

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Research progress on the application of simvastatin in oral and maxillofacial region.

WANG Ke,YAN Xiu-juan, GAI Li-ting,ZHANG Yu-na,GU Nan,XIAO Xin,LI Yi.Department of Pediatric Dentistry,Hospital of Stomatology,Jilin University,Changchun 130021,Jilin,CHINA

Simvastatin,a 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase inhibitor,is a well-established cholesterol-lowering drug able to inhibit cholesterol synthesis.Studies in recent years have shown the growing potential application of statins.The purpose of this review is to highlight the effect of simvastatin in oral and maxillofacial region.

Simvastatin;Alveolar bone;Dental pulp cell

R782

A

1003—6350（2015）17—2562—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.17.0927

2015-03-26)

吉林省科技厅基金项目（编号：[2014]4104号）；教育部留学回国人员科研活动基金（编号：[2011]508号）

李 毅。E-mail：lyi99@jlu.edu.cn