唾液富组蛋白在龋病中的作用

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1、唾液富组蛋白在龋病中的作用【摘要】唾液中有一种富含组氨酸且其氨基酸组成具有很大同源性的多肽，称为富组蛋白（histatins），它具有参与获得性薄膜的形成、抑制磷灰石晶体的生长、抗菌、调节牙菌斑的pH等作用，与龋病的发生与治疗密切相关。【关键词】龋病富组蛋白唾液龋病是在以细菌为主的多因素作用下牙体硬组织发生的慢性进行性破坏的一种疾病,受细菌、食物、牙所处的环境和时间等的影响，其中唾液对它的影响起着重要的作用。唾液具有很多重要的生理功能，如润滑保护、清洁口腔、抗菌及缓冲作用等，都与唾液蛋白密不可分。其中的一组阳离子小蛋白家族——唾液富组蛋白

2、是唾液蛋白中的主要成分,以前多用histatine-richprotein(HRPs)表示，现在命名为histatins。1984年Mackay［1］及Pollock等［2］首次报道了histatins对变形链球菌、白色念珠菌有抑制生长和杀菌作用，从而提出histatins是口腔非免疫防御系统的重要组成部分。它的许多生物学作用都与龋病的发生、治疗有关。本文就富组蛋白的一些重要生物学作用和机制及其与龋病的关系作一综述。1唾液富组蛋白的结构11histatins是由人类和高等灵长类动物的腮腺和下颌下腺、舌下腺所分泌［3，4］。唾液富组蛋白分子

3、质量为2976.3～3968.4Da,为富含组氨酸的阳离子小蛋白家族。在天然条件下其结构特征是:富含阳离子,同时含有一条疏水侧链和一条亲水侧链,具有规律的α-螺旋和β-折叠结构。人类的唾液富组蛋白家族共含有12个成员,即histatin1～12。Sabatini等［5］从人类基因组文库中分离出了一段长度为39kb大小的片段,在这其中包含了HIS1和HIS2。通过比较两个基因的序列,发现二者具有89%的相似性,而外显子竟然具有95%的相似性。histatin1、histatins3、histatins5在腮腺液中含量最多（85％～90%）,

4、称主要富组蛋白,它们的一些生物特性见表1。其他富组蛋白含量少，称次要富组蛋白［6，7］。2唾液富组蛋白与龋病的关系2.1唾液富组蛋白参与获得性薄膜的形成histatin1能选择性的吸附在羟基磷灰石（HA）和釉质粉末上，这表明它是获得性膜的前体蛋白(pellicle11precursors),它可以抑制HA晶体的生长并对其有较大的吸附活性［8］。这主要与其氨基末端的磷酸化丝氨酸残基有关，磷酸化丝氨酸残基被认为是获得性膜前体蛋白与HA的结合位点，它与HA表面的Ca2+的结合可封闭晶体增长的晶核，从而抑制釉质表面HA的沉积［9］。Tamaki等

5、［10］比较了酸性富脯蛋白、对硫磷和富组蛋白1对钙磷酸盐的沉积的抑制活性，结果发现histatin1对钙磷酸盐沉积的抑制性最强。这种抑制作用有助于维持釉质表面的完整性，与龋病发展过程中的矿化和再矿化有关。histatin1、3、5均能参与获得性薄膜的组成，其中histatin5的吸附能力最强。Yin等［11］的研究表明只有唾液对硫磷和软黄高磷蛋白对histatin5的吸附有显著作用，且histatin5吸附在HA的含量随着对硫磷和软黄高磷蛋白含量的增高可以达到最大表1主要富组蛋白的性质水平，这些数据说明特异性的蛋白质间的相互作用在体内获得

6、性薄膜的形成中起着重要的作用。由于histatins存在于获得性薄膜中，位于釉质与牙菌斑之间，可防止菌斑细菌的代谢产物向釉质内扩散，也防止了釉质内钙和磷酸盐向牙菌斑内扩散，还可降低酸对釉质的腐蚀速度，对于抗龋有着重要意义。2.2唾液富组蛋白调节牙菌斑的pH值11当牙菌斑中的pH下降到临界值以下，可造成羟基磷灰石中的钙丢失，晶体溶解，导致釉质脱矿即龋病的开始。histatins富含组氨酸，当口腔中细菌在牙齿表面进行分解产酸时，这些组氨酸可以中和细菌产生的酸，起到一定的缓冲作用从而升高口腔pH值。这种缓冲作用主要是由于组氨酸分子中的咪唑环本身

7、具有生理性的缓冲pH作用，每分子的histatins含有七个Arg和Lys，而Arg和Lys很容易转化生成碱基，从而中和致龋菌产生的酸，阻止了龋病的发生。2.3唾液富组蛋白对链球菌的作用histatins对革兰阳性和阴性细菌都有较强的抑制作用。变形链球菌（streptococcusmutans）是主要的致龋菌之一，Mackay等［12］研究发现纯化的histatins在体外能抑制变形链球菌的生长和生活力，且静止期的菌细胞对histatins更敏感。50mg/L浓度的histatins，其菌细胞的致死率为100％。这可能是由于变形链球菌代谢

8、产酸,而在低pH环境下，histatins的杀菌活性增强所致。研究还发现histatin3也具有抑制变形链球菌的作用，且histatin3及histatin5的抗变形链球菌活性强于histat