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综述:LL-37抗菌肽:分子特性及其在口腔健康与疾病中的作用

摘要

背景

抗菌肽是先天免疫系统的重要组成部分,在维持口腔稳态中发挥着重要作用。LL-37 是唯一一种人类 cathelicidin 抗菌肽,由于其广谱抗菌活性和多种免疫调节功能而在口腔内受到越来越多的关注。

目的

本综述旨在探讨 LL-37 在口腔健康和疾病中的分子结构、生物学功能及其临床意义。

材料与方法

通过电子数据库(包括 PubMed、Scopus 和 Google Scholar)进行了全面的文献搜索,以确定评估 LL-37 在口腔组织中的表达、作用机制及其病理意义的相关体外、体内和临床研究。

结果

LL-37 在多种口腔组织中表达,包括牙龈上皮、唾液腺和炎症细胞,有助于机体抵御微生物侵袭。除了直接的抗菌作用外,LL-37 还能调节炎症反应、促进伤口愈合,并影响细胞增殖和血管生成。LL-37 表达的改变与多种口腔疾病(如牙周炎、龋齿、根管感染和口腔鳞状细胞癌)的发病机制有关。

结论

LL-37 通过整合抗菌、免疫调节和组织再生功能,在口腔免疫中发挥多方面的作用。对其分子特性和生物活性的深入理解可能有助于将其开发为口腔病理学中的诊断生物标志物和潜在治疗靶点。

引言

口腔内存在复杂的微生物群,不断挑战机体的防御机制。宿主-微生物相互作用的失调会导致口腔炎症和感染性疾病的发生,如牙周炎、龋齿、根管感染和口腔黏膜病变(Dale 和 Fredericks, 2005; Diamond 等, 2008)。随着抗菌素耐药性的增加,人们对先天免疫介导的替代防御策略的兴趣日益浓厚(Zanetti, 2004; Nijnik 和 Hancock, 2009)。
抗菌肽(AMPs)是进化上保守的分子,是先天免疫防御的关键组成部分。这些肽具有广谱抗菌活性,并能调节炎症和免疫反应(Nijnik 和 Hancock, 2009; Scott 等, 2002)。在人类抗菌肽中,LL-37 是 cathelicidin 家族的唯一成员,因其多功能生物学作用而受到广泛关注(Dürr 等, 2006; Bals 和 Wilson, 2003)。
LL-37 在多种口腔组织中表达,包括牙龈上皮、唾液腺、中性粒细胞和巨噬细胞,有助于维持口腔免疫稳态(Dale 和 Fredericks, 2005; Hosokawa 等, 2006)。LL-37 表达的改变与牙周病、龋齿和潜在的口腔恶性肿瘤有关,突显了其在口腔和颌面病理学中的诊断和治疗价值(Turkoglu 等, 2017; Tao 等, 2005; Madruga 等, 2023)。

LL-37 的分子特性

LL-37 来自位于 3p21 染色体上的 cathelicidin 抗菌肽(CAMP)基因,该基因编码前体蛋白 hCAP18(Zanetti, 2004; Bals 和 Wilson, 2003)。hCAP18 的蛋白水解切割产生活性肽 LL-37,它由 37 个氨基酸组成,具有两亲性的 α-螺旋结构(Dürr 等, 2006)。

这种两亲性和阳离子性质使 LL-37 能够与带负电荷的微生物膜相互作用,从而破坏膜结构

LL-37 的作用机制

LL-37 的主要抗菌机制是通过静电相互作用和孔洞形成来破坏微生物细胞膜(Scott 等, 2002; Dürr 等, 2006)。与传统抗生素不同,LL-37 具有快速且非特异性的抗菌活性,降低了耐药性发展的可能性(Nijnik 和 Hancock, 2009; Jenssen 等, 2006)。
LL-37 还通过中和细菌内毒素和调节细胞因子及趋化因子来发挥免疫调节作用

LL-37 在口腔组织中的表达

LL-37 在牙龈上皮、唾液腺、牙髓以及浸润口腔组织的炎症细胞中表达(Dale 和 Fredericks, 2005; Diamond 等, 2008; Hosokawa 等, 2006)。唾液中的 LL-37 可持续发挥抗菌作用,并被提议作为口腔炎症性疾病的无创生物标志物(Tao 等, 2005; Nireeksha 等, 2024)。
中性粒细胞是炎症性牙周组织中 LL-37 的主要来源,而牙本质细胞和牙髓组织中也表达 LL-37

牙周病

在响应牙周病原体(如 Porphyromonas gingivalis 和 Aggregatibacter actinomycetemcomitans)时,牙龈沟液和牙周组织中检测到 LL-37 水平升高(Hosokawa 等, 2006; Turkoglu 等, 2017; Gorr 和 Abdolhosseini, 2011)。LL-37 有助于控制微生物,同时调节牙周组织内的炎症反应(Gorr 和 Abdolhosseini, 2011)。
最近的临床研究表明,LL-37 水平在某些情况下会发生变化

诊断和治疗意义

LL-37 的多功能特性使其作为口腔疾病的诊断生物标志物和治疗剂具有潜在应用价值。唾液、牙龈沟液和口腔组织中 LL-37 水平的改变与多种炎症和感染性疾病相关,表明其可作为疾病活动及预后的无创生物标志物(Tao 等, 2005; Madruga 等, 2023; Nireeksha 等, 2024)。通过检测唾液中的 LL-37 水平可能有助于

局限性与未来展望

尽管有大量证据支持 LL-37 在口腔免疫和疾病调节中的作用,但对其精确的分子机制和组织特异性功能仍存在认识不足。不同口腔疾病和炎症阶段中 LL-37 表达的差异使其作为生物标志物的解释变得复杂。此外,大多数现有研究均为体外或实验性研究,因此需要设计良好的临床试验。
未来的研究应重点阐明

结论

LL-37 是一种多功能抗菌肽,通过其抗菌、免疫调节和促进伤口愈合的特性在口腔先天免疫中发挥关键作用(Scott 等, 2002; Dürr 等, 2006; Hosokawa 等, 2006)。LL-37 表达的改变与多种口腔疾病的发病机制有关,表明其在口腔和颌面病理学中的潜在价值(Turkoglu 等, 2017; Lappin 等, 2023; He 等, 2025)。


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