IL－1β、TNF－α與牙周病伴糖尿病的關(guān)系及其檢測(cè)臨床意義

西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院牙周粘膜科 （西安710004） 谷冬華 張 蘭

牙周病導(dǎo)致牙周組織破壞主要通過兩個(gè)途徑：一是牙周致病菌及其產(chǎn)物的直接破壞作用，二是過度的宿主反應(yīng)所造成的間接破壞。目前認(rèn)為后一種途徑是造成牙周組織破壞的主要原因。在宿主的反應(yīng)過程中，一系列的炎性介質(zhì)特別是細(xì)胞因子起到了至關(guān)重要的作用，它們不僅可以直接導(dǎo)致牙周組織的破壞，還可以進(jìn)一步影響宿主炎癥和免疫反應(yīng)進(jìn)程，加重牙周組織的破壞。在眾多的細(xì)胞因子中，尤以白細(xì)胞介素－1β（Interleukin－1β，IL－1β）和腫瘤壞死因子－α（Tumor necrosis factor，TNF－α）與牙周病的發(fā)生發(fā)展關(guān)系最為密切［1，2］。

研究發(fā)現(xiàn)糖尿病患者血清中IL－1β和TNF－α均顯著高于正常對(duì)照組，而糖尿病在經(jīng)過系統(tǒng)治療后血清中兩者水平隨著臨床癥狀的改善、血糖值的下降而下降，表明血清中這兩者細(xì)胞因子與病程呈正相關(guān)，證實(shí)糖尿病與血清中IL－1β和TNF－α之間有著密切的關(guān)系［3］。研究證實(shí)糖尿病與牙周病發(fā)病存在共同危險(xiǎn)因素、且互為高危因素，那么糖尿病伴牙周病患者IL－1β和TNF－α的含量有哪些改變呢？本研究通過采集正常人、牙周病患者、糖尿病患者、糖尿病伴牙周病患者的齦溝液（Gingival crevicular fluid，GCF），對(duì)四組人群IL－1β和TNF－α的含量進(jìn)行檢測(cè)和比較，明確糖尿病伴牙周病時(shí)這兩種細(xì)胞因子的改變和作用機(jī)制，為該病的臨床檢查和治療提供幫助。

材料和方法

1 病例選擇

正常組：同意參加本實(shí)驗(yàn)的口腔醫(yī)學(xué)本科生中牙周健康者30例，男15例，女15例，年齡21～23歲。

牙周病組：選取在西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院牙周粘膜科就診，并且同意參加本研究的患者。確診為慢性中重度牙周病患者30例，男16例，女14例，年齡18～65歲。

糖尿病組：選取在西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科住院且同意參加本研究的2型糖尿病患者30例，男17例，女13例，年齡32～65歲。符合2型糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)至少6個(gè)月以上，糖尿病常規(guī)治療，近期病情沒有變化，并且牙周組織健康。

糖尿病伴牙周病組：選取在西安交通大學(xué)第二醫(yī)院內(nèi)分泌科住院和在西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院牙周粘膜科就診且同意參加本研究的患者30例，男18例，女12例，年齡35～65歲。同時(shí)有2型糖尿病和慢性中重度牙周病。

四組研究對(duì)象同時(shí)符合：①無系統(tǒng)性全身疾??；②近3個(gè)月未使用抗生素及免疫抑制劑；③近6個(gè)月未做過公認(rèn)的牙周基礎(chǔ)治療（包括齦上潔治和齦下刮治），并未進(jìn)行過牙周藥物及手術(shù)治療；④婦女未妊娠。

每位研究對(duì)象選取兩顆第一磨牙為研究位點(diǎn)。

2 方 法

2．1 樣本的采集與保存：Whatman專用濾紙（Whatman公司，英國）裁成2mm×8mm大小，高壓消毒、烘干、稱重。隔濕，擦干牙面后將濾紙插入待測(cè)牙的齦溝內(nèi)，停留60s取出，再次稱重，與采集前重量相減即為GCF重量，用相對(duì)質(zhì)量濃度換算成體積。濾紙用1%PBS離心洗提，取上清液，保存于－70℃冰箱，待測(cè)。

2．2 ELISA法檢測(cè)IL－1β濃度：用ELISA方法檢測(cè)四組人GCF中IL－1β含量，采用商品ELISA試劑盒（晶美生物工程有限公司提供），在西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，檢測(cè)步驟按說明書進(jìn)行。

2．3 放射免疫法測(cè)定TNF－α含量：用放射免疫法測(cè)定四組人GCF中TNF－α含量，采用腫瘤壞死因子放射免疫分析藥盒（北京北方生物技術(shù)研究所產(chǎn)品），在第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院檢驗(yàn)科內(nèi)分泌室完成，實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按產(chǎn)品說明書進(jìn)行。

結(jié) 果

1 牙周病組、糖尿病組、糖尿病伴牙周病組的GCF中IL－1β含量與正常對(duì)照組相比，均顯著升高且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05）；糖尿病伴牙周病組IL－1β含量顯著高于糖尿病組和牙周病組（P＜0．05）。糖尿病和牙周病組IL－1β含量沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異（P﹥0．05），見表1。

表1 四組 GCF中IL－1β總量（pg／sample，±s）

表1 四組 GCF中IL－1β總量（pg／sample，±s）

注：A：與正常組比較；B：與牙周病組比較；C：與糖尿病組比較，P＜0．05

組 別 n IL－1β正常組 30 12．09±8．73牙周病組 30 44．30±40．09A糖尿病組 30 40．05±29．78A糖尿病伴牙周病組 30 78．40±28．54ABC

2 牙周病組、糖尿病組、糖尿病伴牙周病組的GCF中TNF－α含量與正常對(duì)照組相比，均顯著升高且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05）；糖尿病伴牙周病組TNF－α含量顯著高于糖尿病組和牙周病組（P＜0．05）；糖尿病與牙周病組TNF－α含量無差異（P ﹥0．05），見表2。

表2 四組GCF中TNF－α總量（pg／sample，±s）

表2 四組GCF中TNF－α總量（pg／sample，±s）

注：D：與正常組比較；E：與牙周病組比較；F：與糖尿病組比較，P＜0．05

組 別 n TNF－α正常組 30 17．44±8．78牙周病組 30 45．18±16．85D糖尿病組 30 36．34±13．05D糖尿病伴牙周病組 30 64．04±26．11DEF

討 論

IL－1β是一種作用十分廣泛的細(xì)胞因子，在炎癥反應(yīng)、骨和結(jié)締組織等疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。研究表明：IL－1β能直接或協(xié)同其他細(xì)胞因子間接刺激骨吸收，抑制骨形成；增加基質(zhì)金屬蛋白酶和絲氨酸蛋白酶表達(dá)，抑制金屬蛋白酶組織抑制因子，導(dǎo)致結(jié)締組織降解；抑制人牙周韌帶成纖維細(xì)胞堿性磷酸酶基因的表達(dá)，在牙周病變組織中，不利于硬組織形成和骨性愈合［4］。

TNF是一種有多種生物學(xué)活性的細(xì)胞因子，其中TNF－α主要由單核和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。離體激活體實(shí)驗(yàn)表明，TNF－α能激發(fā)骨吸收及抑制骨形成，也能刺激產(chǎn)生前列腺素和蛋白酶，這些生物學(xué)活性提示TNF－α在與牙周病有關(guān)的組織破壞中起一定作用［5］。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，糖尿病組齦溝液中IL－1β含量顯著高于正常對(duì)照組，而糖尿病伴牙周病組IL－1β含量顯著高于糖尿病組。糖尿病組與正常對(duì)照組的納入人群均是牙周健康者，但糖尿病組IL－1β含量顯著高于正常對(duì)照組。由此可以看出IL－1β含量受高血糖的影響，可能是糖尿病人群中牙周病高發(fā)生率的原因，推測(cè)機(jī)理：糖尿病患者的巨噬細(xì)胞的表現(xiàn)型和功能型均有所改變，糖代謝終末產(chǎn)物（Advanced glycation endproducts，AGEs）不能完全被分解為糖蛋白和脂類，隨著血糖水平的升高，造成體內(nèi)AGEs的聚集，從而增加細(xì)胞因子的表達(dá)，誘發(fā)脂代謝障礙，導(dǎo)致組織修復(fù)延緩，引起牙槽骨吸收和牙周組織破壞［6］。另外，實(shí)驗(yàn)結(jié)果中糖尿病伴牙周病組齦溝液中IL－1β含量顯著高于正常對(duì)照組和牙周病組。由于存在高血糖和牙周炎癥兩個(gè)影響因素的疊加效應(yīng)會(huì)促使牙周病情的加重，因此患有糖尿病的牙周病患者的牙周炎癥更難控制，也提示了糖尿病患者重視牙周健康的重要性。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，糖尿病組患者GCF中TNF－α量顯著高于正常對(duì)照組，糖尿病伴牙周病組患者TNF－α量顯著高于糖尿病組。提示糖尿病患者與全身正常人相比有易患牙周病傾向。糖尿病是公認(rèn)的感染危險(xiǎn)因素，大量研究表明糖尿病是牙周疾病的危險(xiǎn)因素，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)糖尿病引起細(xì)胞因子水平的改變，從而延長牙齦卟啉菌引起的炎癥反應(yīng)，牙齦卟啉菌是牙周病的主要病源菌。糖尿病患者對(duì)細(xì)菌的反應(yīng)是，巨噬細(xì)胞對(duì)脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）的高反應(yīng)，使巨噬細(xì)胞合成過多的炎癥介質(zhì)，從而促進(jìn)炎癥的發(fā)生與發(fā)展，這些炎癥介質(zhì)中就包括 TNF－α［7］。另外，糖尿病患者的糖代謝、脂代謝障礙對(duì)炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生也有影響，高血糖、高血脂可導(dǎo)致一類非酶類糖基化產(chǎn)物的聚集，它們與單核巨噬細(xì)胞表面高親和力受體結(jié)合，能使單核巨噬細(xì)胞分泌釋放過多的與牙周病相關(guān)的細(xì)胞因子［8］。對(duì)于處于高血糖狀態(tài)的糖尿病伴牙周病患者與糖尿病患者，高血糖對(duì)他們齦溝液中TNF－α量的影響相類似，但是由于糖尿病伴牙周病患者牙周組織炎癥的存在，使得該類患者齦溝液中TNF－α量顯著高于糖尿病組，也再次證實(shí)了齦溝液中TNF－α量的改變與牙周炎癥有關(guān)。

糖尿病伴牙周病組患者既有高血糖的特征，又有牙周炎癥，提示該類患者的牙周組織炎癥最易加重，且難以控制，證實(shí)了糖尿病患者的牙周病易感性和高血糖對(duì)牙周炎癥的促進(jìn)作用?；谝陨涎芯拷Y(jié)果我們認(rèn)為IL－1β和TNF－α可以用來做為臨床上評(píng)價(jià)牙周炎癥和宿主反應(yīng)的一個(gè)客觀指標(biāo)；此外對(duì)這類人群的牙周治療和維護(hù)要給予高度重視，以提高他們生活質(zhì)量。

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