牙周炎對(duì)2型糖尿病患者血清和齦溝液IL-6含量影響的研究

王妙妍 阮毅 陳廣盛

糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）是由于胰島素分泌或作用缺陷導(dǎo)致的一種代謝紊亂，被列為嚴(yán)重影響人類健康的第三大非傳染病。牙周?。╬eriodontal disease）是一種慢性感染性疾病，亦是人類口腔中兩大最常見的疾病之一，包括牙齦?。╣ingivaldisease）和牙周炎（periodontitis）兩大類。1993年，牙周病被認(rèn)為是糖尿病的第六大并發(fā)癥[1]。但兩者之間的作用機(jī)制，至今尚無定論。

炎癥被認(rèn)為是糖尿病的危險(xiǎn)因子，可影響胰島素抵抗和代謝控制，通過生活方式或治療降低炎癥水平可降低糖尿病進(jìn)一步發(fā)展的危險(xiǎn)性[2]。近年，作為主要的炎癥介質(zhì)，白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）在牙周炎與糖尿病之間的作用已引起牙周病學(xué)者的廣泛關(guān)注。在病變的牙周組織和牙周炎患牙的齦溝液（gingival crevicular fluid，GCF）中，IL-6的水平都較高[3]；同時(shí)，大規(guī)模的流行病學(xué)調(diào)查顯示糖尿病患者的血清IL-6水平高于非糖尿病者。從而提示了IL-6可能在牙周炎與糖尿病之間的雙向作用中具有重要意義。

本研究采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）檢測(cè)血清和齦溝液（GCF）中IL-6的含量，比較伴牙周炎2型糖尿病患者、單純2型糖尿病患者、牙周炎患者以及健康患者血清和齦溝液IL-6含量的差異性，并進(jìn)一步分析探討血清和齦溝液IL-6含量的相關(guān)性，探討牙周炎對(duì)2型糖尿病血清和齦溝液IL-6含量的影響，從蛋白水平分析IL-6在牙周炎與糖尿病關(guān)系中的作用，為研究牙周炎與糖尿病之間的作用機(jī)制提供依據(jù)，對(duì)2型糖尿病和牙周炎的防治具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇中山大學(xué)附屬第二醫(yī)院和廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院的口腔科及內(nèi)分泌科就診患者76例，其中口腔內(nèi)科和內(nèi)分泌科聯(lián)合診斷為2型糖尿病伴牙周炎患者為糖尿病伴牙周炎組，20例；內(nèi)分泌科臨床診斷為2型糖尿病患者為單純糖尿病組，20例；口腔科臨床診斷為牙周炎者為單純牙周炎組，20例；健康者為正常對(duì)照組，16例，年齡為25～68歲。

牙周炎患者符合以下條件：口內(nèi)殘留牙數(shù)不少于15顆，探診深度（PD）≥5 mm、附著喪失（AL）≥4 mm的牙占受檢牙的30%以上，或PD≥5 mm且AL≥3 mm的牙占受檢牙的60%以上，牙周探診后有出血，至少半年內(nèi)無牙周病治療史。

糖尿病患者均符合以下條件：確診2型糖尿病1年以上，糖化血紅蛋白（HbA1c）大于8%，近期糖尿病狀況及用藥無明顯變化，無其他嚴(yán)重并發(fā)癥及系統(tǒng)性疾病，不吸煙。

1.2 主要試劑及設(shè)備 人IL-6 ELISA 試劑盒（深圳晶美有限公司）；酶標(biāo)儀（450 nm，型號(hào) Labsystems Dragon Wellscan MK3）。

1.3 方法 四組均采集研究對(duì)象空腹肘靜脈3 mL，盡快除去血細(xì)胞，取血清密封于離心管內(nèi)（既室溫下靜置1～2 h使血樣凝結(jié)，然后在4 ℃下用3000 rmp離心15 min可析出血清），-30 ℃保存待測(cè)。繼用清水漱口后休息10 min，根據(jù)社區(qū)牙周指數(shù)（community periodontal index ，CPI）標(biāo)準(zhǔn)取10顆牙，隔濕取樣牙，使用2 mm×8 mm專用濾紙條放入頰側(cè)牙周袋或齦溝內(nèi)30 s，立即將10張濾紙條放入預(yù)先秤重的同一Eppendorf管（Ep管）中，再次秤取管的重量，兩者之差即為GCF 的量。與相對(duì)質(zhì)量1 g/mL相除換算成體積，秤重后樣本立即放入-30 ℃冰箱備用。

采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）測(cè)定血清和齦溝液中的IL-6的含量，操作嚴(yán)格按試劑盒說明書進(jìn)行。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 13.1進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，因方差不齊采用Kruskal-Wallis 檢驗(yàn)比較四組研究對(duì)象組間血清和齦溝液中的IL-6含量的差異性，采用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)分析四組研究對(duì)象組間血清和齦溝液IL-6含量的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

采用單因素方差分析，顯示四組研究對(duì)象的血清和齦溝液IL-6含量的均數(shù)方差不齊（Bartlett’s檢驗(yàn)，P<0.001），因此采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)比較四組研究對(duì)象組間血清和齦溝液中的IL-6含量的差異性。結(jié)果顯示，2型糖尿病伴牙周炎組、單純2型糖尿病組及單純牙周炎組的血清和齦溝液IL-6含量均高于健康組的血清和齦溝液IL-6含量，且四組研究對(duì)象間的血清（H=29.90，P<0.001）和齦溝液IL-6含量（H=43.89，P<0.001）差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí)，2型糖尿病伴牙周炎組血清和齦溝液IL-6含量高于單純2型糖尿病組。

采用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)分析四組研究對(duì)象各自組內(nèi)血清IL-6含量和齦溝液IL-6含量的相關(guān)性。結(jié)果表明，2型糖尿病伴牙周炎組、單純2型糖尿病組與單純牙周炎組三組的血清IL-6含量與齦溝液中的IL-6含量均呈正相關(guān)關(guān)系；健康組中血清IL-6含量與齦溝液IL-6含量顯示無明顯相關(guān)性。見表1。

表1 四組血清和齦溝液中IL-6含量的差異（±s）

表1 四組血清和齦溝液中IL-6含量的差異（±s）

組別 血清IL-6（pg/mL）齦溝液IL-6（ng/mL）r值 P值2型糖尿病伴牙周炎組（n=20）15.660±6.110 3.991±1.583 0.829 <0.01單純2型糖尿病組（n=20）9.168±2.629 1.491±0.496 0.766 <0.01單純牙周炎組（n=20）8.277±1.948 1.098±0.538 0.732 <0.01正常對(duì)照組（n=16）5.811±1.525 0.606±0.394 0.454 >0.05

3 討論

IL-6是一個(gè)在機(jī)體防御、急性期反應(yīng)、免疫反應(yīng)和造血反應(yīng)等過程中起重要作用的多功能蛋白，可在多種組織中表達(dá)的，也是啟動(dòng)抗菌炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵細(xì)胞因子，與TNF、IL-1、趨化性細(xì)胞因子統(tǒng)稱為前炎癥細(xì)胞因子。血清IL-6含量與患者感染的嚴(yán)重程度以及炎癥反應(yīng)的程度呈正相關(guān)，IL-6 含量過高或持續(xù)時(shí)間太長(zhǎng)則會(huì)對(duì)機(jī)體造成有害影響[4]。且IL-6不僅在炎癥和感染中起重要作用，還影響神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)。對(duì)于慢性疾病，阻斷IL-6信號(hào)已被證實(shí)對(duì)疾病治療有利[5]。

在胰島素敏感組織（脂肪、肌肉、肝臟等），IL-6可參與調(diào)節(jié)著機(jī)體糖脂代謝，增加甘油三酯分泌，促成高甘油三酯血癥，引起糖、脂肪代謝紊亂而導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生；同時(shí)，IL-6可參與機(jī)體的慢性炎性反應(yīng)，在胰島素抵抗的發(fā)生中起著重要作用，健康人外周血中的IL-6濃度與胰島素易感性成反比，并與C反應(yīng)蛋白、肥胖指數(shù)及舒張壓相關(guān)聯(lián)[6-7]。Andrea等[8]的研究顯示炎性因子如IL-6、hs-CRP等，與胰島素抵抗和空腹血糖有密切聯(lián)系。亦有研究表明，2型糖尿病患者治療后血清IL-6水平明顯降低[9]。體外實(shí)驗(yàn)也證明，小劑量IL-6可刺激胰島細(xì)胞產(chǎn)生和分泌胰島素，但是，大劑量IL-6可導(dǎo)致β細(xì)胞的功能和形態(tài)發(fā)生改變，影響胰島素的分泌[10]。

牙周炎是由菌斑生物膜所引起的感染性疾病，其中革蘭陰性菌，如專性厭氧的牙齦卟啉單胞菌和福賽類桿菌、微需氧的伴放線放線桿菌等對(duì)牙周炎的發(fā)生和發(fā)展起重要作用。Yamaguchi等的研究表明牙齦卟啉單胞菌（Pg）的脂多糖可刺激脂細(xì)胞分泌IL-6[11]。Mahboobeh等[12]亦使用脂多糖作為誘導(dǎo)物，研究發(fā)現(xiàn)牙周炎者和健康者的離體外周血清中的IL-6水平均顯著增高，且牙周炎者較健康者增高幅度大。Walter等[13]研究亦顯示牙周炎可顯著提高外周血中的IL-6水平，并排除了影響IL-6升高的因素，如吸煙、高血壓、體重指數(shù)、膽固醇水平，炎性疾病等，說明牙周炎與IL-6的升高存在相關(guān)性。

本研究的結(jié)果與上述研究結(jié)果一致，正常健康人血清和齦溝液中均存在一定量IL-6，但2型糖尿病伴牙周炎組、單純2型糖尿病組及單純牙周炎組的血清和齦溝液IL-6含量均高于健康組的血清和齦溝液IL-6含量。說明正常情況下，IL-6的存在可能是維持胰島功能的需要，而過量IL-6則可能加重胰島素抵抗和反向調(diào)節(jié)糖脂代謝，因IL-6可直接誘導(dǎo)2型糖尿病特有的脂質(zhì)代謝紊亂，提高白細(xì)胞殺傷吞噬能力，促進(jìn)T、B細(xì)胞激活和增殖，促進(jìn)胰島β細(xì)胞的破壞[14]；反之，胰島素作用受損，胰島素抵抗以及胰島素分泌不足引起的高血糖促使胰島細(xì)胞分泌IL-6，導(dǎo)致宿主IL-6的含量整體升高，同時(shí)使牙周齦溝液的IL-6含量呈上升趨勢(shì)。同時(shí)，在牙周炎的發(fā)生和發(fā)展過程中，牙周局部微生物自身代謝和牙周組織的炎癥防御反應(yīng)在局部組織產(chǎn)生大量的IL-6，并進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，從而提高循環(huán)系統(tǒng)的IL-6含量，且深牙周袋較利于齦下微生物病原體生長(zhǎng)與繁殖，還可作為IL-6的儲(chǔ)藏器，不斷更新和釋放IL-6[15]。

此外，本研究結(jié)果顯示，2型糖尿病伴牙周炎組、單純2型糖尿病組與單純牙周炎組三組的血清IL-6含量與齦溝液中的IL-6含量均呈正相關(guān)關(guān)系，而健康組中血清IL-6含量與齦溝液IL-6含量則無明顯相關(guān)性。表明IL-6在糖尿病和牙周炎的雙向作用中具有不容忽視的地位。在牙周病發(fā)展的過程中，牙周局部微生物自身代謝和牙周組織的炎癥防御反應(yīng)在局部組織產(chǎn)生大量的IL-6，并進(jìn)入血循環(huán)系統(tǒng)，引起胰島素敏感性降低和作用受損，胰島素抵抗以及胰島素分泌不足等引起的高血糖。反之，糖尿病則可影響牙周局部組織的健康和牙周炎的發(fā)展，Almas等[16]的研究顯示血糖水平的升高伴發(fā)著牙周病嚴(yán)重程度的增長(zhǎng)。曾紅燕等對(duì)齦下菌群的研究表明糖尿病慢性牙周炎的齦下菌群與非糖尿病慢性牙周炎相似，均以厭氧菌為主，產(chǎn)黑菌、二氧化碳噬纖維菌數(shù)量與糖尿病患者空腹血糖、糖化血紅蛋白之間存在正相關(guān)關(guān)系[17]。Saito等[18]的橫向分析顯示，控制糖尿病危險(xiǎn)因素后，深牙周袋與葡萄糖耐量降低及糖尿病有密切聯(lián)系，牙周附著喪失則無明顯聯(lián)系?？赡苁怯捎谔悄虿〉母哐谴偈挂葝u細(xì)胞分泌IL-6，IL-6誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的生成、聚集及破骨活性的發(fā)揮，再次加劇牙周局部的破壞；且高血糖狀態(tài)為齦下細(xì)菌提供了豐富的營養(yǎng)，牙齦組織中小血管基底膜增厚，減少了局部的供血及供氧，糖化血紅蛋白載氧能力差，使局部氧壓下降，有利于牙周致病菌的繁殖?？梢姡乐苎缀吞悄虿∨c宿主的IL-6免疫調(diào)控機(jī)制病息息相關(guān)。

綜上所述，糖尿病與宿主整體的IL-6含量有關(guān)，而宿主整體的IL-6含量與牙周局部的IL-6含量存在密切相關(guān)性，IL-6在糖尿病和牙周炎的雙向作用中具有重要作用。牙周炎不僅僅是局部的炎癥，還通過局部的炎癥介質(zhì)（IL-6等）降低胰島素敏感性和加強(qiáng)胰島素抵抗，進(jìn)而影響糖尿病的代謝控制。因此，對(duì)于2型糖尿病患者，牙周局部炎癥的控制將有利于宿主整體炎癥的控制，從而改善糖尿病的代謝控制。

[1]Taylor G W，Borgnakke W S.Periodontal disease：Associations with diabetes，glycemic control and complications[J].Oral Dis，2008，14（3）：191-203.

[2]Lalla E，Papapanou P N.Diabetes mellitus and periodontitis：a tale of two common interrelated diseases[J].Nat Rev Endocrinol，2011，7（12）：738-748.

[3]Kathleen F，Stephen K，Helain R.Diabetes，inflammation，and functional decline in older adults[J].Diabetes Care，2006，29（9）：2039-2045.

[4]Spittler A，Razenberger M，Kupper H，et al.Relationship between interleukin-6 plasma concentration inpatients with sepsis，monocyte phenotype，monoeyte phagocytic properties，and cytokine production[J].Clin Infect Dis，2000，31（6）：1338-1420.

[5]Jones S A.Directing transition from innate to acquired immunity：defining a role for IL-6.Simon A.Jones2[J].The Journal of Immunology，2005，175（6）：3463-3468.

[6]Ritchie C S.Obesity and periodontal disease[J].Periodontology，2007，44（1）：154-163.

[7]劉萍.白介素-6與胰島素抵抗[J].醫(yī)學(xué)綜述，2006，12（4）：227-229.

[8]Andrea N，Elena T，Stephanie B，et al.Clustering of insulin resistance with vascular dysfunction and low-grade inflammation in type 2 diabetes[J].Diabetes，2006，55（4）：1133-1140.

[9]Maria C，F(xiàn)oss F，Ann N Y，et al.In vitro TNF-α and IL-6 production by adherent peripheral blood mononuclear cells obtained from type 1 and type 2 diabetic patients evaluated according to the metabolic control[J].New York Academy of Sciences，2006，1079（4）：177-180.

[10]Shimizu H，Saton N，Tanaka Y，et al.Interleukin-6 stimulates insulin secretion in HIT-T 15 cells[J].Horm Metab Res，1995，27（1）：37-38.

[11]Yamaguchi M，Nishimura F，Naruishi H，et al.Thiazolidined-ione（Pioglitazone）blocks P.gingivalist and F.nucleatum，but not E.coli lipopolysaccharide （LPS）-induced interleukin-6 （IL-6）production in adipocytes[J].J Dent Res，2005，84（3）：240-244.

[12]Mahboobeh N，Mehrdad R，Jalil T，et al.Interleukin-6 production by cultured peripheral blood monocytes before and after stimulation by E.coli lipopolysaccharide in Iranian patients with aggressive periodontitis[J].Med Sci Monit，2006，12（9）：393-396.

[13]Bretz W A，Weyant R J，Corby P M，et al.Systemic inflammatory makers，periodontal disease，and periodontal infection in an elderly population[J].J Am Geriatr Soc，2005，53（9）：1532-1537.

[14]Allen E M，Matthews J B，Halloran D J，et al.Oxidative and inflammatory status in type 2 diabetes patients with periodontitis[J].J Clin Periodontol，2011，38（10）：894-901.

[15]Nibali L，F(xiàn)edele S，D'Aiuto F，et al.Interleukin-6 in oral diseases：a review[J].Oral Dis，2012，18（3）：236-243.

[16]Almas K，Al-Qahtani M，Al-Yami M，et al.The relationship between periodontal disease and blood glucose level among type Ⅱdiabetic patients[J].J Contemp Dent Pract，2001，4（2）：18-25.

[17]曾紅燕，楊圣輝.2型糖尿病患者慢性牙周炎細(xì)菌學(xué)研究[J].實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志，2004，20（6）：747-749.

[18]Saito T，Shimazaki Y，Kiyohara Y，et al.The severity of periodontal disease is associated with the development of glucose intolerance in non-diabetics：The Hisayama Study[J].J Dent Res，2004，83（6）：485-490.