牙龈素在牙龈卟啉单胞菌生长及牙周致病过程中的作用

是 非酵解 糖 的产黑 色 素 细菌 ， 需 要 从 外 界 环 境 中获 得 生长必 需 的氨 基 酸 、 多肽 。另 外 ， Ｐ ｇ由 于基 因缺 陷不能产 生参 与血 红 素 合 成 的酶 ， 生 长 所 需 的铁 和 原 卟啉 只能从 外源 获得 。牙龈 素作 为蛋 白酶 可 以高
阴性专性 厌 氧 的产 黑 色素杆 菌 ， 致 病 因子包括 菌 毛 、 荚膜 、 脂 多糖 、 蛋 白酶 、 外膜囊 泡等 ， 而 蛋 白酶 是最 重
氨 酸特异 性半 胱 氨 酸 蛋 白 酶 ， 命 名 为 牙 龈 蛋 白酶 Ｋ
（ ｇ ｉ ｎ ｇ ｉ ｐ ａ ｉ ｎ Ｋ， Ｋ ｇ ｐ ） 。三 种 牙 龈 素 分 别 由 ｒ ｇ ｐ Ａ、 ｒ ｇ ｐ Ｂ
和ｋ ｇ ｐ基 因编码 。Ｒ ｇ ｐ Ａ和 Ｋ ｇ ｐ由前 肽 区 、 催化 区 和
口腔 生物 医学 ２ ０ １ ４年 ６月 （ 第 ５卷第 ２期 ） Ｏ ｒ ａ ｌ Ｂ ｉ ｏ ｍ ｅ ｄ ｉ ｃ ｉ ｎ ｅ ， Ｉ ＿
【 文章编号］ １ ６ ７ ４ — ８ ６ ０ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ － ０ １ ０ ０ － ０ ３
． ！ ． ２ ０
牙 龈 素在 牙 龈 卟 啉单 胞 菌 生 长 及 牙 周 致 病 过 程 中 的作 用
南京 大学 口腔 医学 院 ， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ８ ； ２ ． 南 京大 学 医学院 附属 口腔 医院 牙周科 ， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ８ ）
［ 摘要 ］ 牙 龈 素是 慢性 牙周 炎 的 重要 致病 菌— — 牙 龈 卟 啉单 胞 菌 的最 重要 毒 力 因子 。作 为 一 组 半 胱 氨 酸 蛋 白酶 ， 牙 龈 素 能
。
在Ｐ 岔代谢 产物 的成 熟 过 程 中具 有 重 要 作 用 。Ｋ ａ ｄ －
ｏ ｗ ａ ｋ ｉ 等 证 实 ， ｒ ｇ ｐ缺陷 突 变菌 株 的菌 毛蛋 白和 一
个相 对分 子 量 为 ７ ５ ０ ０ ０的具 有 免 疫 原性 的表 面 蛋
牙 龈素 根 据底 物 特 异性 分 为 两组 ： 一组 为 精 氨 酸特 异 性 半 胱 氨 酸 蛋 白 酶 ， 命 名 为牙龈 蛋 白酶 Ｒ
［ 中 图分 类 号 】 Ｒ ７ ８ ０ ． ２
［ 文献标识码 ］ Ａ
［ ｄ ｏ ｉ ］ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ８ ６ ０ ３ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ． ０ １ １
牙 龈卟 啉单 胞菌 （ Ｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｏ ｍ ｏ ｎ ａ ｓ ｇ ｉ ｎ ｇ ｉ ｖ ａ ｌ ｉ ｓ ， Ｐ ｇ ） 是 公认 的导 致 牙周 炎 的重 要 致 病 菌 。Ｐ ｇ是 革 兰 氏
Ｉ ｇ Ｇ， 降解产 物 提 供 Ｐ ｇ生 长 所 需 的氨 基 酸 和 多 肽 。 亚铁血红 索 的 获得 则 是 通 过 牙龈 素 溶 血 的作 用 实
需 的物质 和能量 。牙 龈素 的主 要作用 是 降解外 源性 蛋 白质和 多肽 ， 为Ｐ ｇ提供 营 养物 质 ， 以维持 细菌 的 生长 。 同时 ， 牙龈素能够促进 Ｐ ｇ黏 附 和 入 侵 宿 主
（ ｇ ｉ ｎ ｇ ｉ ｐ ａ ｉ ｎ Ｒ， Ｒ ｇ ｐ ） ， 包括 Ｒ ｇ ｐ Ａ和 Ｒ ｇ ｐ Ｂ； 另一组 为赖
白以前体 的形式 存 在 ， 且 Ｋ ｇ ｐ的 加工 处 理 过 程 发生
了改 变 。而 大肠 杆 菌 菌 毛 蛋 白前 体 在 Ｒ ｇ ｐ体 外 处 理后 转变 为成 熟 的菌毛蛋 白。牙 龈素 ， 尤 其是 Ｒ ｇ ｐ ， 在调 控毒 力 因子 的表 达 、 细 胞外 或 细胞 表 面 蛋 白的 成熟 过程 中起 重要 作用 。 ２ ． ２ 对 黏 附 的影 响 已证 实 菌 毛在 Ｐ ｇ定 植 牙 龈 上 皮 、 黏 附 红 细 胞 和其 他牙 周致 病菌 的过 程 中起 着重 要作 用 。血凝 素 和 菌毛共 同介 导细 菌对 上皮 细胞 的黏 附和定植 。血 凝 素 Ａ（ ｈ ｅ ｍ ａ ｇ ｇ ｌ ｕ ｔ ｉ ｎ ｉ ｎ Ａ， Ｈａ ｇ Ａ） 是 最 重要 的一 种
结 合 并 降 解 多 种 宿 主 蛋 白质 。 本 文 总 结 了 目前 对 牙 龈 素 的 结 构 和 功 能 的 研 究 ， 主 要 从 牙 龈 素 对 牙 龈 卟 啉单 胞 菌 生 长 代 谢 、 对
牙 周 组 织 的 致 病 作 用 及 宿 主 免 疫 的 影 响 三 个 方 面 阐述 。 ［ 关键 词 ］ 牙周炎 ； 牙龈卟啉单胞菌 ； 牙龈素 ； 免 疫 防 御
羧基 末端 的 黏 附 区组 成 ， Ｒ ｇ ｐ Ｂ不 含 有 黏 附 区。 Ｋ ｇ ｐ 与 Ｒ ｇ ｐ Ａ的大小 和 结 构 相 似 ， 两 者 的 黏 附 区基 本 一 致， 而催 化 区只有 ２ ０ ％ 的相 似度 。牙 龈 素 大部 分 位
于 细菌 外膜 上或 者外 膜 囊 泡 中 ， 少 量 以 可溶 性 的 形 式 分泌 到胞外 。Ｒ ｇ ｐ和 Ｋ ｇ ｐ分 别特 异性地 作用 于 精 氨 酸残基 和 赖氨 酸残基 位点 ， 使 多肽链 断裂 ２ 牙龈素对 Ｐ 鲁的生理 性作 用 。
要 的毒 力 因子 之一 。赡 产生 的蛋 白酶 水 解 活 性 中
８ ５ ％由牙龈 素 （ ｇ ｉ ｎ ｇ ｉ ｐ ａ ｉ ｎ ｓ ） 介 导 。Ｐ ｇ是 非 酵 解 糖 的， 只能通 过分解 外 源 性 蛋 白质 或 肽 类 获得 生 长 所
效 降解外 源 蛋 白质 ， 如 人 血 清 白蛋 白 、 转 铁 蛋 白 和
细胞 ， 扰乱 宿 主免疫 防御 ， 破坏 牙周组 织
１ 牙 龈 素 的 分 类 及 结 构
现， 通 过降解 纤维 蛋 白原 ， 牙 龈 素增 加 病 灶 的 出血 ， 并获得 血 红素 ， 使 菌落 呈现 黑色 。 Ｒ ｇ ｐ是 Ｐ ｇ细 胞表 面蛋 白和分泌 蛋 白的加 工酶 ，
il4il5等抗炎因子interferenifn等促炎因子对趋化因子factortnf等细胞因子及解牙龈素影响中性粒细胞的迁移和机体对细菌感染的调理作用增强pg对杀菌作用的抵抗力pg牙龈素刺激人主动脉内皮细胞中趋化因子的表达上调释放的il8促进单核细胞向内皮的聚集黏附并增强巨噬细胞的吞噬作用促进主动脉内25