转录组测序技术与口腔疾病牙种植及组织再生(3)

研究者们利用RNA-seq技术优势对牙周炎基因改变进行研究，试图寻找牙周炎治疗的靶向基因。KIM等[42]对10例健康人和牙周炎患者的牙龈组织进行RNA-Seq深度测序，基因差异表达分析显示牙周炎组织中存在400个上调基因和62个下调基因。前10位上调基因分别是CSF3、MAFA、CR2、GLDC、SAA1、LBP、MME、基质金属蛋白酶3、MME-AS1和SAA4，富集到防御/免疫蛋白、受体、蛋白酶和信号分子途径；前10位下调的基因是SERPINA12、MT4、H19、KRT2、DSC1、PSORS1C2、KRT27、LCE3C、AQ5和LCE6A，富集到细胞骨架蛋白和结构蛋白。LUNDMARK等[43]采用空间转录组学方法，即结合RNA-Seq测序和组织学分析，对牙周炎患者牙龈组织中的基因表达进行了定量和定位。研究结果揭示了基因表达簇在上皮、结缔组织的发育区和未发育区表达一致，其中，IGLL5、SSR4、MZB1和XBP1是4个表达上调幅度最高的基因。有研究表明牙周病的发生与维生素D缺乏有关[44]，但具体机制尚可未知，LORENZO等[45]通过体外实验和动物实验试图探索其机制。体外实验用非活性维生素D处理人牙龈上皮细胞，检测发现牙龈上皮细胞表达2个25-羟化酶(CYP27A1和CYP2R1)和1-α羟化酶，使维生素D同时转化为25(OH)D3和1,25(OH)2D3，抑制牙龈单胞菌的生长；利用RNA序列技术检测1,25(OH)2D3作用于牙龈上皮细胞后的总mRNA序列，测序结果显示经1,25(OH)2D3处理后，牙龈促炎因子白细胞介素1α表达水平降低。而动物实验显示在饮食中缺乏维生素D的小鼠口腔内观察到牙龈炎症和牙槽骨缺失，与对照组相比，差异显著；小鼠局部应用维生素D3和1,25(OH)2D3可抑制小鼠牙龈促炎因子白细胞介素1α的表达。总的来说，牙龈上皮细胞可以将非活性维生素D原位转化为活性形式，活化的维生素D在体内外均能增强牙龈上皮细胞抵抗牙周病原菌侵袭的活性，抑制炎症反应，支持了维生素D可以直接应用于牙龈预防或治疗牙周病的假设。LIU等[46]利用RNA-seq对慢性牙周炎中的单核细胞进行了研究，结果发现慢性牙周炎患者外周血单核细胞的吞噬功能、细胞因子生成和细胞凋亡是慢性牙周炎发病的重要机制，这对研究慢性牙周炎病因和治疗起到指导意义。SHUSTERMAN等[47]则通过RNA-seq明确PF4、PPBP、CXCL5 这3个基因可能是造成牙周炎遗传的基因座，为研究牙周炎的遗传倾向提供基础。

目前大量研究对牙周炎的生物标志物、基因变化和微生物群的作用进行探索，除了明确牙周炎的炎性标志物外，并没有清楚阐述基因间的相互作用，同时缺乏足够的证据证明上述基因的改变一定会导致牙周炎。而且牙周炎的疾病分类众多，不同类别的牙周炎之间基因改变是否有区别也是值得商榷的。因此，还需对牙周炎进行更为深入的研究。

2.2.3 牙体牙髓病 龋病是牙体硬组织的慢性、进行性、不可逆性疾病，发展到一定程度，则导致牙髓疾病。虽然目前大量研究明确了牙体牙髓病的发生、发展，并对治疗作出指导，但是临床上仍然有许多尚未解决的难题，因此，需要从新的方向进行研究，期以找到解决问题的方法。

儿童早期龋病发病率高，进展快，治疗费用昂贵，且对儿童来说治疗过程相当痛苦。有研究表明在患有儿童早期龋病的儿童口腔生物膜中，白色念珠菌常与变形链球菌大量共存。白色念珠菌是口腔中常见的机会真菌，可与某些链球菌相互作用后在黏膜表面形成生物膜，导致口腔黏膜感染。但是白色念珠菌并不能直接与变异链球菌进行良好的黏附，也不能独立定植于牙面，然而在蔗糖存在下，变形链球菌和白色念珠菌之间的共黏附显著增加，SZTAJER等[48]利用扫描电镜、气相色谱-质谱和转录组的分析结果均证实这一观点。然而，两者是如何相互作用从而刺激变形链球菌发挥更大的致龋性仍然不清楚。HE等[49]用RNA-seq对变异链球菌单种生物膜和变异链球菌混合白色念珠菌双种生物膜中富集的mRNA进行转录组分析，分析了白色念珠菌的存在对变形链球菌整个转录组的影响。结果表明，白色念珠菌显著改变双种生物膜中变形链球菌的基因表达，促进碳水化合物代谢，增加了变形链球菌对底物的利用率。ELLEPOLA等[50]采用转录组学分析结合蛋白质组学方法试图揭示白色念珠菌与变异链球菌在双种生物膜中共培养时的分子途径。研究表明，白色念珠菌的糖代谢和蛋白质相关基因显著增强，主要包括糖转运、有氧呼吸、丙酮酸分解和乙醛酸循环；进一步分析发现，变形链球菌的GtfB能与白色念珠菌细胞表面特异结合，促进两者的共黏附，从而将蔗糖分解成葡萄糖和果糖，而葡萄糖和果糖又很容易被白色念珠菌代谢。以上研究表明，在蔗糖存在时，白色念珠菌与变形链球菌的GtfB特异结合，增加了两者在生物膜上的黏附性，并通过改变相关基因促进糖代谢，加速龋齿形成。

文章来源：《牙体牙髓牙周病学杂志》 网址: http://www.ytysyzbxzzzz.cn/qikandaodu/2021/0427/413.html