正畸力作用下齦溝液中堿性成纖維細胞生長因子和白細胞介素-6表達變化的研究

秦勤秦德川鄭嶸吳立鵬

(1.佳木斯大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院,黑龍江佳木斯154007;2.泰山醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院,山東泰安271000)

齦溝液 (gingivalcrevicular fluid)是指從牙齦結(jié)締組織深入到齦溝內(nèi)的液體,當(dāng)牙齒受到正畸力這一機械外力作用時,牙周組織就會發(fā)生相應(yīng)的生物學(xué)反應(yīng)使齦溝液中的某些化學(xué)成分發(fā)生變化[1]。齦溝液中細胞因子含量的變化,說明正畸力對齦溝液有影響,從而間接證實了正畸力對牙周組織改建的影響[2]。本研究通過應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)方法檢測正畸力作用下人齦溝液 (GCF)中bFGF和IL-6含量的動態(tài)變化,初步探討bFGF和IL-6在正畸牙移動過程中正畸力對牙周組織改建的影響,為臨床矯治提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對象

收集2017年5月至2017年8月期間,在泰山醫(yī)學(xué)院正畸科門診就診的患者12例,其中男性6例,女性6例,年齡19～25歲,平均20.8歲?；颊呔鶠樾璋纬项M第一前磨牙拉尖牙向遠中的恒牙牙合,尖牙無明顯錯位。納入標(biāo)準(zhǔn)： (1)身體健康,無全身系統(tǒng)性疾病及任何傳染性疾病;(2)近3個月未曾服用任何藥物;(3)牙周健康,無牙周病史,無牙齦紅腫和探診出血,牙周袋探診深度≤3 mm,X線示牙槽骨無病理性改變; (4)無正畸治療史;(5)無吸煙史;(6)患者及家長自愿參加本研究,依從性好。如實告知患者所做工作、治療風(fēng)險及并發(fā)癥,患者均簽署知情同意書,研究方案經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。受試者用直絲弓固定矯治器排齊牙列后,在左上尖牙施加150 g的遠中初始力。加力裝置采用彈性橡皮鏈,左上第一磨牙為作用點,正畸專用測力計測量力值。

1.2 齦溝液的收集

采用40#吸潮紙尖,收集患者正畸牙齒加力前與加力后1、3、7、14、28 d時的齦溝液。囑患者用生理鹽水常規(guī)漱口,放置開口器,棉卷隔濕取樣牙,用探針去除牙面軟垢及菌斑,然后用無菌棉球擦干實驗牙頸部,用氣槍沿牙面向冠方輕吹,吹干牙及周圍牙齦粘膜,輕輕插入尖牙的遠中鄰面靠頰側(cè)前庭溝處的齦溝直至有阻力時停止,放置1 min后取出,同一部位取5次,若沾有血跡則棄去重取。將采集的樣本密封于EP管后稱重,于-80℃冰箱凍存。樣本全部收集完后,應(yīng)用離心洗提法回收濾紙條上的齦溝液,應(yīng)用ELISA法測定齦溝液中bFGF和IL-6的含量。

1.3 牙周臨床指標(biāo)記錄

由于牙周檢查可能會對齦溝液產(chǎn)生影響,因此牙周臨床指標(biāo)記錄在取樣后進行。要求患者牙周狀況達到：茵斑指數(shù) (plaque index,PLI)≤2,出血指數(shù) (bleeding index,BI)≤1,牙周探診深度(probing depth,PD)≤3。所有的牙周臨床指標(biāo)檢查和記錄均由同一名醫(yī)師完成。

1.4 檢測方法

通過雙抗體夾心法測定齦溝液中bFGF和IL-6的濃度。按照ELISA試劑盒的操作步驟進行操作,樣本室溫下解凍,標(biāo)準(zhǔn)品稀釋、加樣、加酶、顯色、終止、測定等,最后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣本濃度。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

用SPSS25.0軟件進行分析,通過重復(fù)測量的方差分析比較加力前及加力后各時間點GCF中bFGF和IL-6的含量變化,兩兩比較采用SNK,結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 尖牙遠移過程中bFGF在GCF中的水平變化

采用單因素重復(fù)測量分析方法。各數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布 (P＞0.05)。經(jīng)球形假設(shè)檢驗Mauchly's因變量方差協(xié)方差矩陣不相等,通過Greenhouse-Geisser方法矯正。

以加力前GCF中bFGF的含量為基線。bFGF在正畸牙齒移動過程中GCF中的水平也呈現(xiàn)動態(tài)變化,加力1 d后升高 (P＞0.05),3 d時達到峰值 (P＜0.05),然后下降,14 d時恢復(fù)到加力前水平 (P＞0.05)(表1、 圖1)。

表1 GCF中的IL-6和bFGF水平(±s)

表1 GCF中的IL-6和bFGF水平(±s)

注：單因素重復(fù)測量分析之整體比較,數(shù)據(jù)經(jīng)球形性檢驗后以Greenhouse-Geisser系數(shù)進行自由度調(diào)整

組別 例數(shù)IL-6 bFGF 0.000 0.000 0 d 12 3.104±0.497 1.492±0.072 1 d 12 4.711±0.754 1.775±0.091 3 d 12 4.404±0.701 3.032±0.187 7 d 12 3.887±0.647 2.617±0.163 14 d 12 3.141±0.492 1.813±0.138 28 d 12 3.023±0.533 1.378±0.071 F值 282.504 71.906 P值

圖1 正畸牙齒早期齦溝液中bFGF的表達水平

2.2 尖牙遠移過程中IL-6在GCF中的水平變化

以加力前GCF中IL-6的含量為基線。IL-6在正畸牙齒移動過程中GCF中的水平呈現(xiàn)動態(tài)變化,24 h內(nèi)顯著升高并達到峰值 (P＜0.05),之后開始下降,14 d時基本恢復(fù)到加力前水平 (P＞0.05)(表1、 圖2)。

圖2 正畸牙齒移動早期齦溝液中IL-6的表達水平

3 討 論

正畸力施加在牙齒上,并通過牙周膜把機械力傳導(dǎo)到牙槽骨,引起整個牙體牙周組織發(fā)生一系列的變化。機械力作用下正畸牙齒移動的生物學(xué)基礎(chǔ)就是牙周組織的改建[3]。機械負荷會改變牙周組織的血管性和血流,從而導(dǎo)致局部合成和釋放各種分子,如細胞因子,生長因子,酶和神經(jīng)傳遞物,參與骨組織的降解破壞及愈合重建,誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)骨吸收和骨再生。在連續(xù)反應(yīng)和釋放物質(zhì)的基礎(chǔ)上,一些生物活性分子被提出作為生物標(biāo)記,以便更好的了解正畸牙移動所涉及的生物過程,改善治療,減少不良副作用。因此正畸過程中牙周組織的重建程度,通過監(jiān)測某些生化介質(zhì)的水平,是臨床上有用的方法,因為它們在牙齒運動中甚至在組織損傷中都有著重要作用[4]。而檢測齦溝液中的相關(guān)成分則有助于確定牙齒移動過程中牙周組織的重塑狀況,檢測正畸治療效果[1]255-257。

堿性成纖維細胞生長因子 (basic fibroblast growth factor,bFGF),是牙周組織改建的重要指標(biāo),廣泛分布于牙周組織和細胞、細胞外基質(zhì)中,它是成纖維細胞生長因子家族中的一員,參與胚胎發(fā)育、血管生成、損傷修復(fù)、神經(jīng)再生、腫瘤生長等多項生理及病理過程[5]。在牙齒移動過程中伴隨著血管變化與成纖維細胞和成骨細胞的增值和分化,bFGF也會隨之而變化[6]。葛少華等人[7]研究證實bFGF可促進牙周細胞的增殖,抑制細胞的分化成熟,從而促進牙周再生。常少海等人[8]在對大鼠正畸牙模型的研究中發(fā)現(xiàn),正畸力作用下bFGF在大鼠的牙周組織中表達強于對照組。而張燎等人[9]建立兔子正畸牙移動模型的研究中檢測到實驗組牙周組織中bFGF較對照組有顯著性改變。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在正畸力作用下,齦溝液中bFGF的表達升高后下降,但隨時間波動變化不大,處于相對穩(wěn)定的水平,14 d時就已恢復(fù)到加力前水平,提示正畸治療引起的牙周組織炎癥在生理限度內(nèi),bFGF可能參與機械力誘導(dǎo)的牙周組織重建過程。

白細胞介素6與牙周炎的關(guān)系十分密切,是一種來源廣泛的多功能細胞因子,由一條多肽單鏈組成,可由成纖維細胞、上皮細胞、單核巨噬細胞、成骨細胞等細胞合成分泌,在骨吸收和骨沉積的相互聯(lián)系中起著至關(guān)重要的作用,當(dāng)細菌及其它致病因子初期作用于牙周組織時,IL-6具有一定的保護機體的作用,然而IL-6分泌增多時會產(chǎn)生明顯的致炎作用,加速牙周炎的發(fā)生和發(fā)展[10]。Johnson等[11-12]運用ELISA等免疫學(xué)方法測出,齦溝深度≤3 mm的健康人的正常牙周組織中含有微量的IL-6,而在牙周袋深度＞3 mm的牙周炎患者中,相應(yīng)部位的IL-6分泌量明顯增多,而且與袋深顯著相關(guān)。McGee等[12]865發(fā)現(xiàn)牙周炎的越嚴(yán)重,牙周組織中IL-6變化愈加活躍,逐漸升高,因而推薦以IL-6的比例作為牙周炎活動性及嚴(yán)重性的指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)：齦溝液中IL-6的表達先增加,后下降,提示IL-6可能參與機械力誘導(dǎo)的牙周組織重建過程。且與牙周炎患者齦溝液中IL-6的表達水平相比,正畸過程中的IL-6的濃度在峰值表達較小,14 d時已恢復(fù)到加力前水平,濃度變化相對穩(wěn)定,說明此時的牙移動引起的牙周組織變化可能是生理性的,而且是在正畸的開始階段,是牙周組織對正畸力作用刺激的反應(yīng),并非牙周組織的病理表現(xiàn),不會產(chǎn)生病理性的不良后果。

本研究結(jié)果顯示了作為機體內(nèi)的重要炎癥因子,bFGF和IL-6的表達水平呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,可以有效判斷正畸牙齒移動過程中牙周組織對正畸力的反應(yīng)和炎癥狀況。同時說明臨床上采用150 g的正畸力牽引尖牙向遠中移動是安全的。但由于研究對象以及樣本量的有限性,本研究并不能說明牙齒移動過程中齦溝液中bFGF和IL-6水平在不同年齡段患者中的表達差異。而bFGF和IL-6與牙齒移動距離,速度等的相關(guān)性也值得進一步研究。