基质金属蛋白酶3基因多态性与慢性牙周炎易感性的Meta分析研究

王婷婷,单 超,马 婷,赵 今,2

（1新疆医科大学第一附属医院/附属口腔医院牙体牙髓科，2新疆维吾尔自治区口腔医学研究所，乌鲁木齐 830054）

慢性牙周炎（Chronic periodontitis，CP）是一种常见的多因素炎症性疾病，主要病因是细菌感染导致的牙龈炎症、牙槽骨丧失和牙齿脱落[1-2]。虽然致病微生物是疾病发生的触发因素，但疾病进展在很大程度上依赖于宿主对细菌及其代谢产物的免疫反应[3]。在CP的发病机理中，复杂的细胞因子网络参与了牙周组织的炎症和免疫反应[4]，其中基质金属蛋白酶（Matrix metalloproteinase，MMP）在牙周组织的重塑和破坏中发挥着核心作用[5]。MMP 是一大类金属依赖性细胞外蛋白酶，负责重塑和降解细胞外基质[6-7]，包括胶原蛋白、弹性蛋白、明胶、基质糖蛋白和蛋白聚糖等[8]。MMP-3 是MMP 家族的关键成员，具有广泛的底物特异性以及激活其他MMP 的能力，遗传变异会影响其转录水平和蛋白质产生，从而影响MMP-3的产生与表达[9]。MMP-3 基因位于11q22.3 号染色体，在1171 位点处插入腺嘌呤核苷酸会导致MMP-3基因启动子多态性，产生两个等位基因，一个等位基因具有5 个腺嘌呤核苷酸（5A），另一个具有6 个腺苷（6A）[10]。有研究表明，该启动子基因多态性与MMP-3 基因表达与调节有关，可能与CP的发病风险有关[9]。目前关于MMP-3 基因多态性与CP 易感性的研究较少，本研究拟通过对现有相关研究进行Meta 分析，探索MMP-3基因多态性与CP易感性的联系。

1 资料与方法

1.1 文献收集选取PubMed、OVID 医学信息平台、Excerpta Medica Database、Cochrane Library，英文检索词为：“MMP-3”、“ matrix metalloproteinase-3”、“polymorphism ”、“periodontitis ”、“chronic periodontitis”。选择中国知网、万方数据知识服务平台、维普、中国生物医学文献数据库，中文检索词为：基质金属蛋白酶3 基因、“基质金属蛋白酶、“基因多态性”、“牙周炎”。本研究的文献检索评价员有2 名，分别进行独立检索，时间从建库至2021年7月31日，不一致处由第三名研究者介入并进行讨论。

1.2 文献纳入及排除标准纳入标准：（1）与研究位点MMP-3 1171 5A6A 基因多态性与牙周炎易感性有关的研究，同时需要满足为病例对照研究；（2）病例组患者符合CP 的诊断标准。对照组为牙周组织无炎症，无全身系统性疾病的人群；（3）两组的基因型实验数据信息清晰完整可获得，其中包括优势比(OR)及相应置信区间(95%CI)。排除标准：（1）所研究的位点并非MMP-3 1171 5A6A；（2）获取不到清晰且完整的基因型分布数据；（3）研究类型不是病例对照研究；（4）病例组患有严重且可能影响牙周状况的全身系统性疾病；（5）会议文献或综述。

1.3 质量评价Newcastle Ottawascale (NOS)量表[11]可对所纳入文献的质量进行评价，该量表从3个部分进行评分，第一部分为病例组和对照组研究对象选择，第二部分为组间可比性，第三部分为暴露因素测量。本研究由2名评价员进行评分，若得分≥6分则这篇文献为高质量。

1.4 资料提取2 名评价员分别按照要求获取资料指标，并进行详细记录。

1.5 统计学处理采用RevMan 5.3 软件进行统计分析，以OR值和95%CI作为本研究的效应量，并评估研究间的异质性，若P＞0.1，I²＜50%，表明此研究无明显的异质性，需要选择固定效应模型，反之则选择随机效应模型。必要时可以采用亚组分析。采用漏斗图对所纳文献进行潜在发表偏倚评价。

2 结果

2.1 文献检索结果本研究根据纳入排除标准以及检索词初步挑选出195篇文献，最终本研究按照要求选取了5 篇文献，包括878 个病例和1 233 个对照，文献筛选图见图1。根据NOS 量表显示，本研究纳入文献都为高质量。纳入研究的基本特征及文献质量评价见表1。

表1 纳入研究的基本特征及文献质量评价

图1 文献逐步筛选步骤及结果

2.2 MMP-3 基因多态性与牙周炎易感性的相关性在所有的研究对象中，4 种基因模型下MMP-3基因多态性未显示与CP易感性有显著相关。根据基因分析方法、吸烟习惯进行的亚组分析结果表明，PCR-RFLP 基因分型方法中，等位基因及加性模型组显示与CP 发病风险有相关性（5Avs6A，OR=1.62，95%CI1.35～1.95，5A5Avs6A6A，OR=2.80，95%CI1.59～4.91）,提示在PCR-RFLP 基因分型方法下，携带5A 突变基因可能会增加CP 的易感性。在Sanger 测序方法中，4 种基因模型组都显示与CP 发病风险有关（5Avs6A，OR=0.41，95%CI0.29～0.58,5A5Avs6A6A，OR=0.19，95%CI0.09～0.40, 5A5Avs5A6A+6A6A，OR=0.42，95%CI0.27～0.64, 5A5A+5A6Avs6A6A，OR=0.23，95%CI0.11～0.49）, 提示在 Sanger 测序基因分型方法下，携带5A 突变基因可能会降低CP的易感性。以人群进行的亚组分析显示，在加性及隐性模型下显示与CP 发病风险有关（5A5Avs6A6A，OR=3.13，95%CI1.13～8.66，5A5Avs5A6A+6A6A，OR=3.18，95%CI1.32～7.67），提示携带5A 突变基因可能会增加罹患CP的易感性。以吸烟习惯进行的亚组分析显示，除了显性基因模型与CP发病风险无关以外，其余各组基因模型均显示与CP的发病风险有相关性（吸 烟 者 ：5Avs6A，OR=1.36，95%CI1.12～1.66，5A5Avs6A6A，OR=2.03，95%CI1.15～3.60, 5A5Avs5A6A+6A6A，OR=1.89，95%CI1.39～2.58；非吸烟者：5A5Avs5A6A+6A6A，OR=0.24，95%CI0.18～0.32）,提示携带5A 突变基因可能会增加吸烟人群罹患CP 的易感性，而降低非吸烟人群罹患CP 的易感性，以5A5Avs6A6A分析为例，见图2、表2。

表2 MMP-3 1171 5A6A 基因多态性与CP易感性关系的Meta分析

图2 MMP-3 1171 5A6A基因多态性与慢性牙周炎之间联系的Meta分析

2.3 发表偏移分析本次研究纳入文献的发表偏移采用RevMan 5.3 漏斗图来评估。以慢性牙周炎5A5A+5A6Avs6A6A 为例，漏斗图基本对称，本研究的发表偏移可能比较小，见图3。

图3 MMP-3 1151 5A6A基因模型基因多态性与慢性牙周炎易感性的漏斗图

3 讨论

MMP-3 启动子的基因多态性由Ye 等[16]在1995年提出，到目前为止1171 5A6A 多态性对MMP3 基因表达影响的分子机制仍存在争议。Ye 等[17]在体外功能研究发现与6A 等位基因相比，5A 等位基因具有更大的启动子活性，可显示出更高的MMP-3 表达活性，而在冠心病和心肌梗死患者中6A 等位基因与较高的 MMP-3 水平 相 关[1]。Li 等[4]和 Lee 等[14]研 究 发现，MMP-3 1171 基因多态性可能与CP 的易感性有关，5A 等位基因可降低中国人群罹患CP 的风险。Astolfi 等[13]研究发现MMP-3 基因多态性与巴西人群CP 中牙周组织破坏有关，提示5A 等位基因可能是CP发病的危险因素。

本研究表明MMP-3 1171 5A6A 基因多态性与总人群CP 的发病风险无显著相关。根据基因分型方法、吸烟习惯进行亚组分析，提示在加性模型下携带5A 突变基因会增加人群罹患CP 的易感性，增加吸烟人群罹患CP的易感性，降低非吸烟人群罹患CP的易感性。以基因分型方法进行亚组分析提示在PCRRFLP 基因分型方法下，携带5A 突变基因会增加CP的易感性，在Sanger测序基因分型方法下，携带5A 突变基因会降低CP的易感性。

基因多态性病例对照研究由于以下的原因而产生互相矛盾的结果[18]：首先，与地理因素以及人口迁移和融合有关[19]；其次，已知 MMP-1 和 MMP-3 基因都位于11q22.3 号染色体附近，这些多态性之间的距离约为40～50 kb[20]。先前的研究表明MMP-1 1G/2G和MMP-3 5A/6A 多态性之间存在强烈的连锁不平衡[21]，认为是共同协作来影响MMP-3 的基因表达[10]。有研究表明MMP-3的mRNA 的转录表达是由复杂机制调控的[22]，一项动物实验也表明MMP-2、MMP-3、MMP-7、MMP-8、MMP-11 和 MMP-12 单基因敲除的小鼠未显示疾病特征，表明MMP 的单个SNP 可能对疾病的易感性或进展没有影响[8]。

本研究探索MMP-3 1171 5A6A 基因多态性与慢性牙周炎易感性并根据基因分析方法、吸烟习惯进行亚组分析，比较全面地探索MMP-3 基因多态性与CP易感性的相关性。

综上所述，MMP-3 的基因多态性可能与CP 的发病风险有相关性，仍需要进一步设计更优化的多中心研究，以更大的样本量来研究MMP-3 基因多态性与CP易感性之间的关联。牙周炎本质上是多因素疾病[12]，存在基因、环境和生活方式之间的相互作用，牙周病风险基因评估对于预防CP 的发生发展及诊断治疗策略具有一定参考价值。