正畸牙齒移動過程中Pentraxin-3在齦溝液中表達水平的研究

許桓溪　邢洪波　苗芳　李寧

正畸牙齒移動過程中Pentraxin-3在齦溝液中表達水平的研究

許桓溪邢洪波苗芳李寧

目的：通過檢測正畸牙齒移動過程不同時間段內(nèi)齦溝液中PTX3的水平，分析PTX3在正畸治療早期過程中的動態(tài)變化，并分析其潛在的臨床意義。方法：對19例正畸口腔患者分別于正畸治療前、正畸加力后4小時、12小時、24小時、48小時、7天、14天、1月收集齦溝液，用ELISA試劑盒檢測齦溝液內(nèi)PTX3表達水平。結(jié)果：在正畸治療牙齒移動早期，正畸患者齦溝液中的PTX3的表達水平在正畸加力后上升，在正畸加力后4小時、12小時、24小時、48小時內(nèi)的表達水平高于正畸治療前（P＜0.05），并于24小時達到峰值，后開始逐漸下降，于正畸治療后一周恢復正常水平。在早期正畸牙齒移動過程中，PTX3水平與TNF-α、IL-1β均呈正性相關(guān)關(guān)系（r=0.69，P＜0.05；r=0.58，P＜0.05）；PTX3的表達水平與患者的尖牙移動距離呈現(xiàn)負性相關(guān)關(guān)系（r=-0.58，P=0.02）。結(jié)論：作為機體重要的一類炎癥因子，PTX3在正畸牙齒移動早期過程中的齦溝液內(nèi)表達水平呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，齦溝液中PTX3的水平可以有效反映正畸力作用下牙周組織的炎癥狀況，對其水平的檢測將有助于判斷正畸治療效果，防止不良反應(yīng)發(fā)生。

正畸牙齒；齦溝液；正五聚蛋白-3

齦溝液（gingival crevicular fluid，GCF）是指通過溝內(nèi)上皮和結(jié)合上皮從牙齦結(jié)締組織滲入到齦溝內(nèi)的液體，在牙齒正畸矯治過程中，牙周組織在機械力的作用下發(fā)生相應(yīng)的生物學反應(yīng)會引起齦溝液中相關(guān)化學成分出現(xiàn)變化，而對齦溝液中相關(guān)成分的檢測有助于確定牙齒移動過程中牙周組織的重塑狀況，監(jiān)測正畸治療效果［1］。正五聚蛋白3（Pentraxin-3，PTX3）是短鏈五聚體蛋白的一種，其作用機制與CRP相似，但在炎癥反應(yīng)中，與CRP等炎癥因子相比，PTX3的出現(xiàn)時間較晚且存在時間更持久，是炎癥反應(yīng)持續(xù)存在的標志物［2］；但是當前對于在正畸牙齒移動過程中齦溝液中PTX3的表達水平還不是十分清楚，因此本研究通過對19例正畸患者齦溝液中的PTX3的表達水平進行檢測，以探討其在正畸牙齒移動過程中的作用。

1　材料與方法

1.1研究對象收集2011年6月至2014年9月就治于本院口腔科的19例正畸口腔患者，其中男性7例，年齡（16.2±4.3）歲，女性12例，年齡（12.4±2.7）歲。病例納入標準：（1）身體狀況良好，無全身系統(tǒng)性疾??；（2）無吸煙史；（3）近半年未服用抗炎藥物及抗生素；（4）牙周健康，牙周探診濃度≤3mm，全口曲面斷層片未見牙槽骨喪失；（5）無正畸治療史；所有患者及其家長均同意參加本研究，并簽署知情同意書。牙齒正畸方法采用方絲弓矯治技術(shù)，第一磨牙黏結(jié)帶環(huán)，0.018英寸不銹鋼圓絲結(jié)扎尖牙托槽，第一磨牙為作用點，鎳鈦拉簧拉尖牙向遠中移動。

1.2齦溝液的收集主要使用Wharman3型濾紙收集齦溝液，分別收集所有患者在正畸牙齒移動前、正畸治療4小時、12小時、24小時、48小時、7天、14天、1月時的齦溝液；所有患者在采集齦溝液前需禁食、禁飲2小時，并囑患者使用生理鹽水漱口，放置開口器，無菌棉球拭干患牙，氣槍吹干牙面及周圍牙齦黏膜，避免血及唾液污染，將消毒后的Wharman 3型濾紙條輕輕插入患牙齦溝內(nèi)至阻力停止，靜止30s后取出，將其迅速放入預先準備好含有200ul 0.1%BSA-PBS的Ep管中，-80℃冷凍保存；檢測PTX3濃度時從-80℃冰箱中取出Ep管，室溫下解凍，旋渦混合器震蕩，使用低溫離心法收集齦溝液。

1.3PTX3檢測方法人PTX3酶聯(lián)免疫分析試劑盒購于上海博邁生物科技公司，主要通過雙抗體夾心法測定齦溝液中PTX3濃度。按照ELISA試劑盒的操作步驟進行標準品稀釋、加樣、加酶、顯色、終止、測定等，最后根據(jù)所繪的標準曲線查出各樣本中PTX3的表達水平。

1.4統(tǒng)計學方法對于每個時間點齦溝液中PTX3濃度采用均值±標準差表示，采用單因素方差分析（ANOVA）判斷各個時間點之間差異；對于任何兩個時間點PTX3濃度差異判斷時，首先用Shapiro-Wilk Test及Levene′s Test判斷兩組數(shù)據(jù)是否正態(tài)分布及方差是否齊性，滿足正態(tài)分布及方差齊性后采用兩獨立樣本t檢驗檢驗判斷兩個時間間差異是否具有統(tǒng)計學意義，反之采用Mann-Whitney秩和檢驗；以上所有統(tǒng)計過程均在SPSS 18.0中完成，檢驗水準均為0.05。

2　結(jié)果

2.1尖牙遠中移動過程中PTX3在齦溝液中的水平變化如圖1所示，PTX3在正畸牙齒移動的過程中在齦溝液中的水平呈現(xiàn)動態(tài)變化，在早期（24小時內(nèi)）PTX3的表達水平顯著升高，隨著正畸力作用時間的延長，齦溝液中PTX3的濃度開始下調(diào)，在正畸治療1周時，其水平已恢復至正常水平。統(tǒng)計結(jié)果顯示，在正畸力作用的前48小時內(nèi)，PTX3的水平均顯著高于正畸前水平，且在第24小時齦溝液中的濃度達到峰值約為正畸前水平的2.5倍（2.90±0.65ng/ml vs 1.12±0.56ng/ml，P＜0.05），24小時之后PTX3在正畸患者的齦溝液中的水平開始下降，但在第48小時的濃度仍顯著高于正畸前濃度（2.19±0.76ng/ml，P＜0.05）；在隨后時間點的齦溝液中PTX3的檢測中發(fā)現(xiàn)在1周，2周及1月時其水平均無明顯變化，已恢復正畸前水平與其無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。因此，本研究結(jié)果顯示正常健康的牙周組織在正畸力作用下齦溝液中的PTX3的水平隨著正畸治療時間呈現(xiàn)動態(tài)變化過程，可以有效判斷正畸牙齒移動過程牙周組織對正畸力的反應(yīng)及炎癥狀況等。

圖1　正畸牙齒移動早期齦溝液中PTX3的表達水平

1.2尖牙遠中移動過程中PTX3的表達水平與牙周炎癥反應(yīng)的相關(guān)性使用齦溝液中TNF-α、IL-1β濃度評估正畸患者牙齒移動過程中牙周炎癥反應(yīng)水平，如上所述，使用相同的方法檢測了尖牙遠中移動過程中齦溝液中的TNF-α、IL-1β的水平，通過相關(guān)性分析判斷每個時間點中PTX3的水平與TNF-α、IL-1β濃度的相關(guān)性。結(jié)果顯示：尖牙遠中移動過程中，患者齦溝液中的PTX3與TNF-α、IL-1β均呈顯著正性相關(guān)（r= 0.69，P＜0.05；r=0.58，P＜0.05），從而說明PTX3可以反映正畸早期牙周炎癥反應(yīng)情況。

1.3尖牙遠中移動過程中PTX3與牙齒移動距離的相關(guān)性如上所述，PTX3在齦溝液中的水平呈現(xiàn)動態(tài)變化，為了探討這種動態(tài)變化在尖牙遠中移動過程中的臨床意義，我們分析了二者與牙齒移動距離的關(guān)系。結(jié)果顯示（圖2）：PTX3的表達水平與患者的尖牙移動距離呈現(xiàn)顯著的負性相關(guān)（r=-0.58，P=0.02），進而說明PTX3可以間接反映尖牙移動距離。

圖2　齦溝液中PTX3的水平與尖牙移動距離間相關(guān)性分析

3　討論

根據(jù)氨基酸鏈的長度，五聚蛋白超家族可以分為兩組：一組是以PTX3為代表的長鏈蛋白，另一組為以CRP、SAP為代表的短鏈蛋白［3］；PTX3作為一類急性相蛋白，當前研究證實其參與了機體的許多炎癥性疾病的發(fā)生、發(fā)展，在機體感染病毒、細菌時，血漿中PTX3的表達水平會顯著升高［4，5］，而在敗血癥患者中抗氧化治療能夠顯著下調(diào)血漿PTX3的濃度，從而表明血漿或血清中PTX3的水平與機體的炎癥反應(yīng)及炎癥治療的效果密切相關(guān)［6］；在機體固有免疫中PTX3同樣發(fā)揮著重要的作用，如在牛皮癬患者中PTX3已被認為是機體炎癥的一種重要標志［7］。

以上研究均說明血漿或血清中的PTX3水平是判斷全身性疾病狀態(tài)的一種標志，而在牙周疾病中研究發(fā)現(xiàn)PTX3同樣發(fā)揮著重要的作用，Pradeep等人在研究牙齦炎、牙周炎患者中血漿、齦溝液中PTX3的濃度時發(fā)現(xiàn)，隨著牙周炎癥疾病的進展（健康-牙齦炎-牙周炎），血漿及齦溝液中PTX3的水平也隨之升高，且PTX3在齦溝液中的濃度顯著高于血漿中濃度，其水平與牙周炎的炎癥程度密切相關(guān)，從而認為齦溝液中的PTX3可能是牙周疾病的炎癥活性的標志［8］。此外，有研究證實齦溝液中高水平的PTX3與牙周疾病患者伴發(fā)心血管疾病密切相關(guān)，但在正畸牙齒移動過程中研究發(fā)現(xiàn)包括CRP、TNF、IL-6等在內(nèi)的炎癥因子在血清中的水平無明顯改變，表明傳統(tǒng)正畸治療并不會引起這些系統(tǒng)炎癥標記分子的變化［9］。而在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)在正畸治療過程中，PTX3在齦溝液中水平呈動態(tài)變化過程，其與正畸過程牙周組織變化有關(guān)。

本研究是首次在中國人群中檢測PTX-3在固定正畸治療的患者的GCF中水平，且發(fā)現(xiàn)正畸牙齒移動可以誘導PTX-3的變化，說明PTX-3在GCF中的水平可能是一種牙周炎癥狀態(tài)的標志。Surlin等人的研究發(fā)現(xiàn)在年輕人與成人正畸治療過程GCF中的PTX-3的水平呈現(xiàn)同樣的趨勢即先升高后下降，且在24小時達到峰值，而在8小時、24小時及48小時時，成人齦溝液中的PTX-3的含量顯著低于青少年［10］，但是由于研究對象的有限性本研究并不能進一步說明中國人正畸治療牙齒移動過程中，GCF中PTX-3水平在不同年齡段患者中的表達差異。正畸牙齒移動過程中PTX-3在GCF中的水平變化說明PTX-3參與調(diào)控了牙周的無菌性炎癥反應(yīng)，是牙周組織對正畸力機械作用反應(yīng)中重要的一環(huán)。PTX-3作為一類急性相蛋白，它能夠準確地反映機體的炎癥狀況，與其它生物活性物質(zhì)一樣，在正畸牙齒移動過程中的聚集在牙周的許多細胞均可以合成、分泌，這也是為什么PTX-3在GCF中迅速增加的原因［11］。與牙周炎患者齦溝液中PTX-3的表達水平相比，在正畸過程中PTX-3在齦溝液的表達峰值較小，說明正畸治療牙周組織變化與牙周疾病的變化機制不同，而且GCF中PTX-3主要是在正畸的開始階段牙周組織非病理反應(yīng)的表現(xiàn)，而正畸治療的1周內(nèi)PTX-3的表達即下調(diào)至正常水平以及所有患者呈現(xiàn)的健康的牙周組織同樣說明了PTX-3的升高并非牙周組織的病理表現(xiàn)，而是牙周組織對正畸力作用刺激的反應(yīng)。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)PTX-3在正畸牙齒移動過程中在GCF中的水平的變化，PTX-3可能是正畸牙周組織炎癥的一種標志物。而對于PTX-3在正畸牙周重塑中的作用機制并不清楚，將來的研究應(yīng)集中探索PTX-3在正畸治療牙周重塑龐大的生物學網(wǎng)絡(luò)中的角色，此外，對于該生物標志物與正畸力的強度、牙齒的移動速度的相關(guān)性也值得進一步研究。

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Study on expression level of Pentraxin-3 in GCF during orthodontic tooth movement

Xu Huanxi1，Xing Hongbo2，Miao Fang3，Li Ning1.1.Department of Stomatology，Shihua General Hospital of Lanzhou，Lanzhou 730060，China；2.Department of Stomatology，Weihai Municipal Hosptial，Weihai 264200，China；3.Department of Special Clinic，Lanzhou Stomatological Hospital，Lanzhou 730000，China

Miao Fang，E-mail:xuhxoral@163.com

Objective:To detect the expression level of Pentraxin-3（PTX3）in GCF during orthodontic tooth movement，and analyse the dynamic change of expression level and its potential clinical significances in patients.Methods:The GCF of 19 orthodontic patients were collected before treatment and after 4 hours，12 hours，24 hours，48 hours，7days，14days and 1 month.PTX3 in GCF was detected using ELISA kits.Results:During the early orthodontic tooth movement，the expression level of PTX3 in GCF at 4 hours，12 hours，24 hours，48 hours were significantly higher than that before treatment.The level reached to the peak at 24 hours，and decreased to the normal level within 7days；PTX3 concentration was positively associated with TNF-α、IL-1βlevel（r=0.69，P＜0.05；r=0.58，P＜0.05）.The expression level of PTX3 and the moving distance of canine teeth in patients was negatively correlated.Conclusions:During the early orthodontic tooth movement，as a inflammatory factor，the expression levels of PTX3 in GCF are increased at first and decreased subsequently，which could effectively reflect the influence of orthodontic force on periodontal tissue and inflammation condition.The detection of PTX3 would help us to determine the level of orthodontic treatment，and prevent adverse reactions.

orthodontic tooth；GCF；PTX3

A

1004-2725（2016）04-0255-03

730060甘肅 蘭州，蘭州石化總醫(yī)院口腔科（許桓溪、李寧）；264200山東 威海，威海市立醫(yī)院口腔科（邢洪波）；730000甘肅 蘭州，蘭州市口腔醫(yī)院特診科（苗芳）

苗芳，E-mail:xuhxoral@163.com