牙周组织的防御机制
口腔是一个开放的系统,不断受到微生物及其毒性产物和抗原成分的挑战。唾液冲洗着口腔表面,清除口腔表面附着松散的微生物。此外,龈沟液流动和口腔黏膜上皮细胞脱落都具有去除口腔表面细菌的作用。龈牙结合部是龈上和龈下菌斑积聚处,是宿主防御系统与细菌相互抗争的重要场所,也是牙周病的始发部位。牙周组织的防御机制包括:
(一)上皮屏障
龈牙结合部的牙龈组织藉结合上皮与牙齿表面连接,称为上皮附着,封闭了软硬组织的交界处。结合上皮在牙面附着的位置随着年龄及牙的不断萌出而逐渐向根方迁移,完全萌出后的健康牙龈,其结合上皮应附着在牙骨质上,其冠端应在釉牙骨质界处,构成正常的龈沟底。与牙龈表面上皮相比,结合上皮的细胞间隙较大,桥粒数目较少,细胞间的联系较松弛,上皮的通透性较高,白细胞可以游离到龈沟内,其他成分也可通过结合上皮细胞间隙而交换。结合上皮也较易被机械力所穿透或撕裂。在用牙周探针探测健康的龈沟时,探针尖端常会穿透到结合上皮内(而不是将结合上皮从牙面剥离),致使临床探诊深度大于组织学的龈沟深度。
结合上皮是附着于牙齿硬组织上的人体唯一一种无血管、无淋巴、表面不脱落的上皮组织,其更新周期为5~7天,比牙龈表面上皮的更新约快一倍。表层的衰老细胞以较快的速率脱落到龈沟内,同时使附着于结合上皮的细菌也随之脱落。近年来的研究表明结合上皮细胞还具有分泌防御素、趋化物质等的防御功能。上皮附着的封闭作用、结合上皮的快速更新和修复能力、龈沟液中体液和细胞免疫因子的存在及白细胞移出到龈沟内等构成了结合部有利的防御机制。但该处也容易堆积牙菌斑,细菌从龈沟液中摄取生长所需的营养物质及形成牙石所需的矿物质等。因此,龈牙结合部是致病因子与防御机制“交战”的场所,是牙周病的始发部位。
(二)吞噬细胞
1.中性多形核白细胞 龈沟内的中性多形核白细胞是抗牙周致病菌的第一道防线。成熟的中性多形核白细胞受细菌及其产物脂多糖等的刺激,在细胞因子、黏附因子和趋化因子的调节下,通过黏附贴壁和趋化等系列活动穿越血管内皮,到达炎症部位,吞噬细菌,再通过释放溶酶体酶或呼吸爆发活动杀灭细菌。如果中性多形核白细胞趋化或黏附功能降低或有缺陷,将严重影响中性多形核白细胞向炎症部位聚集。有证据表明,某些伴有中性多形核白细胞数目减少或功能缺陷的全身疾病,如周期性白细胞缺乏症、Chediak-Higashi综合征、掌跖角化-牙周破坏综合征(Papillon-Lefevre syndrome)等患者常伴有严重的牙周炎。由此可见中性多形核白细胞对牙周健康的维持是必不可少的。
2.单核-巨噬细胞 单核-巨噬细胞是宿主防御系统的重要组成部分,在动员宿主的防御机制和抗感染中发挥关键作用,维持着宿主-微生物之间的平衡。在微生物感染时,单核-巨噬细胞要发挥防御功能就必须向感染部位移动和聚集,因此单核-巨噬细胞的趋化和吞噬能力如何,直接影响其防御功能的发挥。有学者报告,有些快速进展性牙周炎患者的单核-巨噬细胞有趋化功能的异常。(https://www.daowen.com)
单核-巨噬细胞在反应初期作为载抗原细胞,在效应期除了具有调节功能外,还作为炎症细胞、杀肿瘤细胞和杀菌细胞。一旦与外来细菌接触,巨噬细胞的杀菌能力增加,并分泌许多细胞因子刺激其他细胞的抗菌反应。这些细胞因子具有多种功能,包括放大特异性免疫系统、诱导和扩大炎症、刺激组织破坏。此外,巨噬细胞产生的细胞因子IL-1β和PGE2能刺激破骨细胞,促进骨破坏。因此,巨噬细胞虽然在所有的免疫反应中起了重要的作用,但在组织破坏和骨吸收中也起了不可忽视的作用。
(三)龈沟液
龈沟液指通过龈沟内上皮和结合上皮从牙龈结缔组织渗入到龈沟内的液体。龈沟液的液体成分主要来源于血清,其他成分则分别来自血清、邻近的牙周组织(上皮、结缔组织)及细菌。现在已知龈沟液内含有四十多种成分,内容包括补体-抗体系统成分、各种电解质、蛋白质、葡萄糖、酶等,也含有白细胞(主要为通过龈沟上皮迁移而出的中性白细胞)、脱落的上皮细胞等。这些成分在健康和疾病状态下有很大的变化,通过检测龈沟液中某些成分水平的变化,可有助于牙周疾病状况的诊断。
牙龈健康者只有极少量龈沟液。龈沟液量增多是牙龈炎症早期的主要表现之一,常早于临床表征的改变。牙龈炎症明显时,龈沟液量明显增多。性激素可直接或间接影响毛细血管的通透性,故妇女排卵期、妊娠期或服用激素性避孕药时龈沟液量可增多。在炎症时,龈沟液中的炎症介质水平增高,如IL-1、PGE2等;龈沟液中的多种酶,如天冬氨酸转氨酶、碱性磷酸酶、髓过氧化物酶、胶原酶等,亦与牙周病的严重程度和活动期等有一定的关系。有些酶不仅来宿主(由成纤维细胞或白细胞产生),也可能来自龈沟液中的细菌,如胶原酶和碱性磷酸酶。龈沟液中的免疫球蛋白也与口腔防御功能有关,特异性抗体可通过阻止细菌附着、调理吞噬和与细菌形成抗原-抗体复合物等作用来阻止细菌的入侵。白细胞是龈沟液中的重要防御细胞。龈沟内的大多数白细胞均有活性,具有吞噬和杀菌能力。虽然在白细胞杀菌过程中也会释出有害牙周组织的物质,但一般情况下会被局限,并因牙周组织的快速更新而得到修复。因此,这些白细胞组成了一个防御外源性菌斑进入龈沟的主要防线。
从全身途径进入体内的某些药物也可进入龈沟液,并达到高而持久的浓度,因而可被利用来进行牙周治疗。如四环素、螺旋霉素、甲硝唑等。
概括起来龈沟液具有以下作用:①通过龈沟液的流动有利于清除龈沟内的外来物质;②含有可以促进上皮附着于牙面的血浆蛋白;③具有抗微生物的特异性抗体、补体、白细胞等防御成分;④能提供龈下细菌丰富的营养成分;⑤提供牙石矿化的物质。
龈沟液在牙龈组织的防御体系中起着重要作用,研究龈沟液的量及内容物的变化,对了解牙周疾病的发生机制、病情变化及治疗效果等均有重要意义。