Epstein-Barr病毒感染与慢性牙周炎关系的研究进展*
2021-11-30高碧云马化兵
高碧云,马化兵
(1.广西医科大学口腔医学院·附属口腔医院儿童牙病科,南宁 530021;2.广西医科大学研究生院,南宁 530021)
慢性牙周炎一直是国内、外口腔领域的研究热点,尤其是其发病机制。虽然牙周病变细菌在其发病和发展过程中是不可避免的病原体,但菌斑控制的效果是有限的,许多病例不能直接由细菌致病学说进行较好的解释,例如牙周病的间断暴发性、部分特异性等问题[1]。同时,越来越多的研究表明,牙周组织中的EB 病毒(Epstein-Barr virus,EBV)与慢性牙周炎有关,被认为是一种有希望的致病候选因素[2-4]。因此,本文就EBV感染与慢性牙周炎的关系及可能的致病机制进行总结综述,为疾病的防治提供新的思路。
1 EBV 概述
Epstein 和Barr 在1964年首次发现并命名了EBV[5],又称人类疱疹病毒6 型。EBV 由囊膜、衣壳和核样物组成,形态为圆形,直径约180nm。EBV基因组主要编码EBV 核心抗原(EBNA1-2、EBNA3A-C、EBNA-LP),潜伏膜蛋白(LMP1、LMP2A、LMP2B)和BARTs、BHRF1,以及EBV 相关的小RNA(EBER1、EBER2)[6]。EBV多经唾液传播,成人感染率高达90%。全球各国均可发生,呈散发或区域内流行。
EBV第一次感染主要发生在咽部上皮细胞,其次是B淋巴细胞。感染后的B淋巴细胞通过血液循环系统到达身体其他部位,可引起全身性EBV 感染。面对宿主的免疫应答和免疫毒性,EBV可以衍生出相应的策略,协助宿主细胞免疫逃逸,并建立终身潜伏期,难以被机体免疫完全消除[7]。待机体免疫力下降或者始发因子刺激时潜伏在体内的EBV 可以大量繁殖,发挥致病作用,EBV 繁殖程度与机体条件维持着一种微妙的动态平衡关系。最近有研究证明吸烟与抗EBV VCA-IgA 抗体的血清阳性有关[8],但这是否与慢性牙周炎的加重有关以及作用机制如何还有待进一步研究。
2 EBV 感染与牙周炎
2.1 EBV 与牙周炎炎症位点 近年来研究发现EBV与不同类型牙周炎具有一定的相关关系,最近的研究发现,在牙周病变中存在EBV 基因组。EBV DNA 在多达65%的侵袭性牙周炎病例中被发现,在接近49%的慢性病变的炎症位点中被发现[4],均明显高于牙龈炎和健康炎症位点。其他相关研究也得出,与正常对照组相比,牙周炎病人的牙周组织和深牙周袋中EBV DNA 检出率较高(P<0.05),表明EBV 感染与牙周炎有关[1,9]。并且,Jakovljevic 等[10]发现在慢性牙周炎的炎症活动部位中,EBV检出率为46.7%,较炎症静止部位检出率高3倍左右(P<0.05),提示EBV还与慢性牙周炎症活动性相关。
2.2 EBV 与牙周致病菌共同致病 细菌和病毒的联合感染在牙周病的深部牙周袋中十分常见,其中在95%、75%、72.5%、50%、12.5%和10%的牙周袋深度超过6 mm的位点上分别检测到牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis,Pg)、福赛坦氏菌、EBV-1、人巨细胞病毒(human cytomegalovirus,HCMV)、放线共生放线杆菌和EBV-2[2]。细菌和病毒共同感染,可影响慢性牙周炎的疾病发展。
Kato等[11]通过研究发现在牙周袋位点深的患者及牙周袋深部位发现更多共存的EBV DNA 和Pg,EBV和Pg共存明显导致协同效应,增加患牙周炎和种植周炎症的风险;Lu等[12]在患慢性牙周炎孕妇的牙周环境中也发现,EBV与Pg共感染可促进孕妇慢性牙周炎的发生发展;Jakovljevic 等[10]发现智齿冠周炎软组织下方常见疱疹病毒与细菌混合感染,其中EBV 和微小单胞菌共感染病例占36.7%,比较常见;Koike 等[13]研究发现,慢性牙周炎患者唾液中由牙周致病菌产生的丁酸(butyric acid,BA)可诱导EBV 溶出开关激活剂BZLF-1 的转录,生成诱导蛋白ZEBRA,调控EBV裂解周期,这表明微生物之间的作用可能与慢性牙周炎的病因之间有一定关系。针对疱疹病毒联合牙周致病菌致病的科学研究仍在不断深入,目前还未完全清楚病毒与牙周致病菌的关联性与致病机制,但联合致病学说目前已被普遍接受,同时研究也在不断跟进。
2.3 EBV 感染与牙周临床指数 常用牙周临床指数包括探诊深度(pocket depth,PD)、附着丧失(attachment loss,AL)、牙龈指数(gingival index,GI)和探诊出血(bleeding on probing,BOP)等。以往的研究资料对于EBV 感染与这些牙周临床指数之间的关系尚未有定论。近有研究发现,在牙周炎炎症位点,龈下EBV感染与PD、AL及GI相关,Shah[14]研究发现慢性牙周炎组随着PD、AL及GI等临床参数的严重程度的增加,疱疹病毒的检测也增加。慢性牙周炎患者的EBV患病率与PD、AL及GI呈正相关关系(P<0.05)。
祝策等[15]通过研究证实EBV 和Pg 协同感染与BOP 相关,与PD 和AL 无关;而王蒙丽[16]也认为EBV感染与GI、AL、PD无显著关系,AL、PD与混合感染有关,这似乎提示EBV 与Pg 或HCMV 混合感染在牙周破坏作用中更为重要。
2.4 EBV 感染与牙周治疗疗效 牙周治疗可以改善牙周环境,降低牙周炎患者相关位点的EBV 浓度,进而阻碍EBV感染。Slots[17]研究提出严重牙周炎的治疗应从疱疹病毒开始,因为疱疹病毒存在于牙周炎症细胞中,使得牙龈炎症的恢复有限。同时,牙周的疱疹病毒感染对刮治牙根、抗感染治疗和抗病毒的全身药物治疗有反应。
Shah[14]为慢性牙周炎患者进行了Ⅰ期治疗,包括口腔卫生指导、洁牙及牙根刮治等,治疗前及治疗6 周时收集龈沟液(GCF)并用聚合酶链反应(PCR)分析疱疹病毒的存在情况。结果显示,Ⅰ期治疗组牙周炎患者HSV-1、EBV 下降(P<0.05),同时各牙周参数也有所降低,证明了牙周治疗对EBV浓度的影响。
现已有不同的牙周治疗方法可降低牙周炎症区EBV 浓度,Martelli 等[18]对EBV 感染的慢性牙周炎患者使用ND:YAG 激光治疗法治疗后,78.2%的EBV阳性患者变为EBV阴性,ND:YAG激光治疗法可能是一种替代传统牙周治疗方案的成功方法。
3 EBV 感染在牙周炎发病过程中可能的致病机制
3.1 直接破坏组织 EBV 作用于B 淋巴细胞膜上的EBV 受体,使B 淋巴细胞表面抗原改变,继而引发T淋巴细胞免疫性反应,特别是病毒特异性CD8+T 细胞的过度反应和增殖,可直接破坏被感染的B淋巴细胞,EBV 感染后可使牙周上皮细胞凋亡,损害牙周组织,可能引起出血。
3.2 干扰免疫系统 口腔系统与外界相通,直接接触细菌、病毒等病原微生物,口腔防御系统因外界因素如病菌、外伤或其他病原物而被破坏,就可能导致牙周炎症的发生。人体免疫系统包括先天性免疫和适应性免疫。EBV侵入人体后,先天性免疫是抵抗EBV感染的第一道防线,通过中性粒细胞及巨噬细胞等的吞噬作用来限制EBV感染。
适应性免疫又名特异性免疫,主要由B 淋巴细胞和T 淋巴细胞介导。EBV 可侵袭B 淋巴细胞,EBV病毒包膜糖蛋白gp350/220在EBV与B细胞特异性表面受体-CR2/CD21 的连接中起重要作用[19]。EBV 原发感染后呈潜伏状态,进入裂解感染周期后,可表达多种基因和蛋白,并通过宿主机体的免疫防御系统生成相应的抗体,这些产物的表达可以阻碍宿主免疫;或抑止抗原呈递、细胞分化与凋亡,也可诱导细胞增殖、转化和细胞永生化[20],从而干扰免疫系统。
EBV作为病原物感染引起机体免疫防御机制,机体通过体液免疫和产生抗体来控制病毒感染,但任何情况下,机体都不能完全消除病毒,EBV 有许多机制来逃脱机体免疫的监控和清除,这些免疫逃逸机制的具体内容值得继续深入的研究和探讨。
3.3 诱发炎症反应 机体应对病毒感染,可以通过宿主免疫系统释放细胞因子启动免疫应答,同时细胞因子也会诱导炎症反应,损害组织细胞。在发炎的组织中,感染EBV 的牙周组织(pECs)更容易凋亡,并产生大量的CCL20,这是一种关键的炎性趋化因子,可以控制免疫细胞对组织的浸润,从而改变免疫环境,刺激局部的炎症反应[21]。EBV 感染时,可通过其表面配体分子与宿主细胞表面特异性受体(如TLRs、CD14)结合,启动炎症信号传导通路,使机体处于典型的前炎症状态,然后促进IL-1b、TNF-a、IL-6、IL-12、IFN-a/b/g 等炎性细胞因子的生成和释放,损害牙周组织细胞以及引发牙周组织炎症[22]。例如,EBV 编码的潜伏膜蛋白(LMP1)是产生IL-8的强有力的诱导剂。IL-8可激活和趋化炎症细胞,是一种导致慢性牙周炎的中介物质[23]。
研究发现,这类细胞因子可存在于牙周炎患者龈沟液内,其中白介素家族中的某些介质在牙周病的发病机制中起重要作用[24],有可能是活跃释放的细胞因子激活潜伏的病毒造成感染。
3.4 促进细菌黏附和侵袭,协同牙周致病菌作用 EBV 感染可促进牙周致病细菌的黏附和侵袭。病毒感染牙周细胞后可在细胞表面表达促进细菌黏附的受体。同时,病毒破坏上皮细胞后,可暴露深层细胞,创造细菌黏附的有利条件。疱疹病毒可以促进牙周病变细菌的生长。同时,细菌毒力因子又激活潜伏的疱疹病毒,这就形成了一种疱疹病毒-细菌联合感染[25],这可以更好的解释牙周炎间断暴发性的现象。
EBV 与牙周致病菌的相互影响可能是双向的。EBV感染可影响牙周免疫机制,有利于牙周致病菌的生存,牙周致病菌的某些产物又可以激活潜伏的EBV进入裂解周期。当病毒处于潜伏期时,牙周免疫对牙周致病菌的影响较大,牙周致病菌处于稳定状态;当病毒进入裂解周期大量繁殖时,牙周免疫系统破坏严重,牙周致病菌可大量繁殖,使牙周炎进入活动期或者急性发作,这也许可以解释牙周炎静止期与活动期周期性出现等情况。
病毒与某些牙周致病菌的协同致病作用可以大大促进对疾病进展,病毒与细菌的混合感染在牙周炎活动中显示出重要相关性[10-13]。
4 小 结
EBV感染与牙周炎关系密切,但其致病机制尚未完全清楚。病毒与细菌联合作用的致病模型是绝大多数学者的观点,目前对牙周炎中病毒与细菌联合作用的研究可以与20世纪70年代对牙周病菌的研究相媲美,对牙周炎发病机制的认识也发生改变,使牙周病的治疗发生了革命性的变化[25],但是EBV病毒对慢性牙周炎的影响仍有许多争议,例如病毒细菌协同致病的始发因子的问题;牙周炎发病有无关键的特定细胞因子;宿主、细菌、病毒三者之间的协同关系等。相信随着不断深入的研究,对EBV 在牙周炎发生和发展过程中的作用及潜在机制将有进一步的认识,可以为疾病的治疗和预防提供新的思路。