張蕊 汪顯國(guó) 任曉斌 李慶華 唐軍 唐麗 華一崑 劉繼輝 王慧
【摘 要】 目的:探討茄尼醇對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性牙周炎的影響。方法:選取SD大鼠126只,隨機(jī)分為正常組(N組),牙周炎組(P組)、維生素C組(VitC組)、茄尼醇低劑量組(S1組)、中劑量組(S2組)、高劑量組(S3組)。灌胃給藥第2、4、6周,隨機(jī)抽取6只,采血檢測(cè)血漿中IL-1β、TNF-α、PGE2、SOD、GSH-Px、MDA水平;測(cè)量大鼠牙槽骨附著喪失,并行HE染色、TRAP染色。結(jié)果:茄尼醇可降低血漿中IL-1β、TNF-α、PGE2水平;增加SOD、GSH-Px活力,減少M(fèi)DA含量。結(jié)論:茄尼醇可抑制和緩解大鼠實(shí)驗(yàn)性牙周炎。
【關(guān)鍵詞】 牙周炎;自由基;茄尼醇;抗氧化酶
【中圖分類號(hào)】R962 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A【文章編號(hào)】1007-8517(2018)06-0031-10
Abstract:Objective To investigate the effect of solanesol on oxidative stress index and inflammatory factors in plasma of experimental periodontitis rats. Methods 126 healthy SD rats were randomly divided into normal group (n), model group (P), vitamin C group (VC), solanesol low, medium, high dose group . Intragastric administration for week 2,4,6, 6 rats were randomly selected to detect IL-1β、TNF-α、PGE2、SOD、GSH-Px、MDA of their peripheral blood; The ABL value was detected, and the HE staining and TRAP staining were performed. Results solanesol could significantly decrease the levels of IL-1β, TNF-α, PGE2; the activity of GSH-Px and SOD increase more, and MDA decrease. Conclusion solanesol can inhibit the experimental periodontitis in rats.
Keywords:Periodontitis; Free Radical; Solanesol; Antioxidant Enzyme
牙周炎是一種牙周組織破壞的慢性炎癥性疾病,而牙菌斑是牙周炎發(fā)生的始動(dòng)因子,致病菌入侵時(shí),中性粒細(xì)胞(Neutrophil)作為首要的防御細(xì)胞,吞入病原體清除這些有害物質(zhì)的過(guò)程中, 激活細(xì)胞膜上的還原型輔酶Ⅱ(Nicotinamide adenosine denucleotide hydro-phosphoric acid, NADPH)氧化酶, 氧化酶攝取大量氧,還將還原型NADPH的一個(gè)電子傳遞給氧分子而形成超陰離子自由基((O2-),導(dǎo)致自由基在體內(nèi)逐漸增多,引起氧化應(yīng)激,造成組織破壞[1-2]。
煙草(Nicotiana tabacum)為茄科(Solanaceae)煙屬植物,廢次煙葉中含有多種化學(xué)成分,其中許多都具有較高藥用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,如煙堿、茄尼醇(Solanesol)、多酚類化合物等,且在廢次煙葉中茄尼醇含量突出為0.5%~2.7%[3]。茄尼醇作為一種天然化合物,屬于九聚異戊二烯伯醇或四倍半萜烯醇,分子式為 C45H14O,不溶于水。研究發(fā)現(xiàn)茄尼醇在煙草、馬鈴薯和桑葉中的含量較豐富,尤其是煙葉中茄尼醇含量最高,使得煙葉成為提取茄尼醇的主要原料[4-5]。當(dāng)前,國(guó)際上以茄尼醇為原料的新藥研制工作非?;钴S,茄尼醇作為一種重要的醫(yī)藥中間體,很多藥物連接上茄尼醇這樣的長(zhǎng)鏈烯基,往往能獲得某些優(yōu)良的性能[6]。文獻(xiàn)報(bào)道,茄尼醇本身含有多個(gè)非共軛雙鍵,以及它特殊的全反式鏈節(jié)結(jié)構(gòu)使它具有非常強(qiáng)烈的吸收自由基的性能[7]和脂質(zhì)抗氧化作用[8]。因此,其本身也有望成為有醫(yī)療效果的生化物質(zhì)。
牙周炎的治療,除了控制牙周致病菌,外源性補(bǔ)充抗氧化劑,可以通過(guò)調(diào)節(jié)免疫和氧化應(yīng)激反應(yīng),提高體內(nèi)抗氧化酶的活性,從而有效改善體內(nèi)氧化還原平衡而緩解牙周組織的損傷[9]。因此,實(shí)驗(yàn)將以煙草中提取的茄尼醇為研究對(duì)象,通過(guò)應(yīng)用牙周炎模型,初步探討茄尼醇對(duì)牙周炎的影響作用,為其在牙周炎中的治療或者改善牙周組織的狀況提供實(shí)驗(yàn)參考數(shù)據(jù)。
1 材料和方法
1.1 儀器 YVITC001N電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)、Mettler Toledo高精密電子分析天平(Mettler Toledo公司)、DT5-1 離心機(jī)(時(shí)代北利)、BM-IX生物組織包埋機(jī)(孝感市宏業(yè)醫(yī)用儀器有限公司)、石蠟切片機(jī)(上海市醫(yī)療器械工業(yè)公司醫(yī)療器械批發(fā)部修配廠)。
1.2 試劑 水合氯醛(Solarbio);食用調(diào)和油(上海香滿園,批號(hào):20140829);茄尼醇(純度為97 %,云南云藥醫(yī)藥研究有限公司);SOD試劑盒(批號(hào):20150708)、GSH-Px試劑盒(批號(hào):20150708)、MDA試劑盒(批號(hào)20150708)等購(gòu)置南京建成;TNF-α試劑盒(批號(hào)165232)、IL-1β試劑盒(批號(hào)154256)等購(gòu)置深圳欣博盛;PGE2試劑盒(美國(guó) RD公司)、TRAP試劑盒(Sigma,批號(hào):SLBM2508V)。
1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 選取四川省簡(jiǎn)陽(yáng)市簡(jiǎn)城比爾動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)提供的清潔級(jí)雄性SD大鼠126只,6周齡,體重180~220g(合格證號(hào):SCXK(川)2013-24)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遵循動(dòng)物福利倫理原則。大鼠隨機(jī)分為正常組(N組,18只),牙周炎建模組108只。通過(guò)雙側(cè)上頜第二磨牙絲線結(jié)扎配合黏性高糖飲食4周建立牙周炎模型。成模后,牙周炎大鼠再隨機(jī)分為牙周炎組(P組)、維生素C組(VitC組)、茄尼醇低劑量組(S1)、中劑量組(S2)、高劑量組(S3),每組18只。
1.4 牙周炎模型的建立及給藥 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物適應(yīng)性喂養(yǎng)l周后,10%水合氯醛按0.3mL/100g腹腔注射麻醉,大鼠仰臥位固定四肢,用4/0 #醫(yī)用絲線,在大鼠雙側(cè)上頜第二磨牙環(huán)牙頸部結(jié)扎,腭側(cè)打結(jié),并使絲線盡量位于齦溝內(nèi)[10]。同法結(jié)扎對(duì)側(cè)上頜第二磨牙,并從實(shí)驗(yàn)當(dāng)天開(kāi)始喂養(yǎng)l00g/L蔗糖和軟食(常規(guī)鼠料用蔗糖水泡制)。建模成功后,每天早晨9點(diǎn)茄尼醇低、中、高劑量組分別按1.5 mg、3.0 mg、6.0 mg/100 g BW給藥,維生素C組按10 mg/100 g BM給藥[11],茄尼醇通過(guò)食用調(diào)和油稀釋,VitC通過(guò)生理鹽水稀釋。正常組和牙周炎模型組灌胃等體積的食用調(diào)和油,灌胃體積0.1 mL / 100 g。
1.5 模型的評(píng)估 4周后隨機(jī)抽取建模大鼠4只,脫頸椎猝死,取其上頜骨,去凈軟組織,用電子數(shù)顯卡尺測(cè)量上頜第二磨牙釉牙骨質(zhì)界至牙槽嵴頂?shù)木嚯x[12]作為此牙的牙槽骨喪失值來(lái)評(píng)估模型是否成功。
1.6 標(biāo)本采集 分別于灌胃后的2、4、6周末三個(gè)時(shí)間點(diǎn)每組隨機(jī)抽取6只大鼠,在10 % 水合氯醛腹腔麻醉后腹主動(dòng)脈采血。采血后,迅速分離上頜骨,一分為二,右側(cè)上頜骨浸泡于4 %多聚甲醛固定液中,用于HE染色和抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)染色觀察炎癥變化和破骨細(xì)胞數(shù)量。左側(cè)上頜骨置于75%酒精中,用于測(cè)量牙槽骨喪失程度(alveolar bone loss, ABL)。
1.7 血液的檢測(cè) 收集的腹主動(dòng)脈血3600 r/min,離心10 min,血漿-80 ℃保存,用于ELISA檢測(cè)炎癥因子腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α, TNF-α)、白介素1β (inteleukins1-β, IL-1β)、前列腺素E2 (prostaglandin E2, PGE2)蛋白表達(dá)水平,分別用羥胺法和DTNB法檢測(cè)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathion peroxidase, GSH-Px)的活性,TBA法檢測(cè)丙二醛(malodiadehyde, MDA)含量。
1.8 牙槽骨喪失的測(cè)定 取左側(cè)上頜骨,去盡軟組織,用電子數(shù)顯卡尺測(cè)量上頜第二磨牙釉牙骨質(zhì)界至牙槽嵴頂?shù)木嚯x,每顆牙齒分別測(cè)量近頰、中頰、遠(yuǎn)頰、近腭、中腭、遠(yuǎn)腭6個(gè)位點(diǎn),取6個(gè)位點(diǎn)測(cè)量值的均值。三個(gè)時(shí)間點(diǎn)每組大鼠的ABL 值以“ x[TX-*3]±s” 表示。
1.9 組織學(xué)檢測(cè)
1.9.1 HE染色 取右側(cè)上頜,4 % 多聚甲醛固定液4 ℃ 條件下固定24 h,15 % EDTA 脫鈣液脫鈣3~4周。系列乙醇脫水,二甲苯置換至石蠟包埋。近遠(yuǎn)中向連續(xù)5 μm厚石蠟切片,切片常規(guī)HE染色,在光鏡下觀察第一、二磨牙間和第二、三磨牙間的牙周組織病理變化。
1.9.2 抗酒石酸酸性磷酸酶染色(TRAP染色) 按試劑盒說(shuō)明進(jìn)行Trap染色。破骨細(xì)胞鑒定標(biāo)準(zhǔn)為:胞核顯多核、胞漿嗜酸性多偽足、胞體大而不規(guī)則,與牙槽骨表面直接接觸或位于骨吸收陷窩內(nèi),行Trap染色后胞漿被染為紅色,胞核為藍(lán)色[13],在400倍鏡下,每張切片以牙槽嵴頂為起始,隨機(jī)選取第二磨牙近遠(yuǎn)中側(cè)牙槽嵴邊緣的4個(gè)不重疊視野,分別計(jì)算每一個(gè)視野內(nèi)的破骨細(xì)胞數(shù),共計(jì)8個(gè)視野,并計(jì)算其均值,作為該片的破骨細(xì)胞數(shù),每組4張切片,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
1.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSSl7.0軟件包分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用單因素方差分析和LSD檢驗(yàn)比較同一時(shí)間點(diǎn)6個(gè)組間的差異。所有組的數(shù)據(jù)使用K-S檢驗(yàn)正態(tài)性,數(shù)據(jù)為正態(tài)性分布,使用單因素方差分析對(duì)6個(gè)組相應(yīng)指標(biāo)的均數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),并通過(guò)LSD檢驗(yàn)進(jìn)行樣本均數(shù)的兩兩比較,以雙側(cè)P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 建模大鼠牙周情況 隨機(jī)抽取建模大鼠檢測(cè)牙周組織情況,其牙頸部較多的軟垢堆積,牙齦顏色鮮紅、邊緣圓鈍,紅腫剝離,牙齦輕觸出血,HE染色可見(jiàn)大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)及紊亂的牙周膠原纖維束。去盡牙齦軟組織可見(jiàn)牙槽嵴頂模糊呈蟲(chóng)蝕狀,嵴頂呈凹陷狀,第二磨牙釉牙骨質(zhì)界至牙槽嵴頂?shù)木嚯x模型組(0.90±0.07)顯著高于正常組(0.30±0.07)。如圖1所示。
2.2 給藥后大鼠的一般特征和牙周情況
2.2.1 一般特征 由表1可知,灌胃期間,各組大鼠體重都在逐漸增加。灌胃2周末,正常組大鼠體重較重,與牙周炎組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),與茄尼醇各劑量組相比無(wú)明顯差異(P>0.05)。灌胃4周末,正常組大鼠體重明顯高于茄尼醇劑量組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。灌胃6周末,各組大鼠體重兩兩比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.2.2 各組大鼠牙槽骨喪失情況 由表2可知,灌胃2周、4周、6周后,與牙周炎組相比,茄尼醇各劑量組大鼠ABL有改善趨勢(shì),但是改善程度不明顯,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),茄尼醇用藥組的牙槽骨喪失明顯多于正常組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),茄尼醇各劑量組間兩兩比較差異也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.3 組織學(xué)觀察 由圖2~4可知,灌胃2周、4周和6周后,正常組:上皮附著位于釉牙骨質(zhì)界處,無(wú)附著喪失(藍(lán)色箭頭所示)。牙周膜纖維排列整齊,牙槽嵴頂高度正常,無(wú)明顯的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。牙周炎組:牙周袋內(nèi)壁上皮顯著增生,牙周組織大部分膠原纖維束紊亂甚至纖維束出現(xiàn)斷裂,周圍毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,冠1/3以上部位少量牙槽骨存在,結(jié)締組織充滿這些間隙內(nèi),袋底的結(jié)合上皮不規(guī)則的向根方退縮,牙槽骨高度明顯降低。茄尼醇各劑量組及VitC組間差異不明顯,均可發(fā)現(xiàn)牙周組織不同程度的破壞,牙槽骨高度降低,牙周袋和牙槽骨之間有粗大的膠原纖維束,結(jié)締組織內(nèi)浸潤(rùn)的炎癥細(xì)胞,但牙周組織破壞較牙周炎組有改善趨勢(shì)。
2.4 抗酒石酸酸性磷酸酶染色(TRAP染色) 光學(xué)顯微鏡下觀察,多核破骨細(xì)胞內(nèi)酶活性部位呈現(xiàn)紅色沉淀,胞核染色藍(lán)色(見(jiàn)圖5)。對(duì)TRAP染色切片于400倍顯微鏡放大視野下觀察計(jì)數(shù),比較同一時(shí)間點(diǎn)不同組別之間破骨細(xì)胞數(shù)目變化情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn),牙周炎組大鼠破骨細(xì)胞數(shù)目明顯多于正常組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。茄尼醇灌胃后破骨細(xì)胞數(shù)目與牙周炎組相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。但隨著灌胃時(shí)間的增加,各組的破骨細(xì)胞數(shù)目都有逐漸減少的趨勢(shì)(表3)。
2.5 血漿中炎癥因子的表達(dá)
2.5.1 茄尼醇對(duì)血漿中致炎因子IL-1β含量的影響作用 由表4可知,灌胃2周、4周、6周后牙周炎組血漿中IL-1β的濃度高于正常組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。茄尼醇給藥后三個(gè)劑量組IL-1β的濃度均低于牙周炎組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。隨著灌胃時(shí)間增加,到灌胃6周后,茄尼醇高劑量組IL-1β的濃度與正常組及VitC組無(wú)明顯差異(P>0.05)。
2.5.2 茄尼醇對(duì)血漿中致炎因子TNF-α含量的影響作用 由表5可知,灌胃2周、4周、6周后三個(gè)時(shí)間點(diǎn),牙周炎組TNF-α生成水平高于正常組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。茄尼醇灌胃后,TNF-α生成水平均顯著低于牙周炎組(P<0.05)。灌胃4周和6周后,茄尼醇三個(gè)劑量組TNF-α的生成水平與VitC組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。且在6周時(shí)茄尼醇高劑量組TNF-α的生成水平與正常組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.5.3 茄尼醇對(duì)血漿中致炎因子血PGE2含量的影響作用 由表6可知,結(jié)果表明灌胃2周、4周、6周后,茄尼醇三個(gè)劑量組與牙周炎組相比,大鼠血漿中PGE2的生成水平均明顯減少,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),與VitC組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。隨著灌胃時(shí)間增加,到6周末,茄尼醇三個(gè)組血漿中PGE2的濃度與正常組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.6 大鼠血漿中氧化應(yīng)激指標(biāo)的變化
2.6.1 茄尼醇對(duì)血漿中MDA含量的影響作用 由表7可知,灌胃2周、4周、6周后,牙周炎組MDA的生成水平顯著高于正常組(P<0.05)。茄尼醇給藥后三個(gè)劑量組MDA的生成水平都顯著降低,與牙周炎組相比,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),灌胃2周和4周后,茄尼醇低劑量組MDA的生成水平接近正常組,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。到灌胃6周后,茄尼醇三個(gè)組MDA的生成水平均與正常組接近,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。灌胃同一時(shí)間點(diǎn)末茄尼醇各劑量組兩兩比較,差異也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.6.2 茄尼醇對(duì)血漿SOD活性的影響作用 由表8可知,灌胃2周、4周、6周后牙周炎組SOD活性均低于正常組,茄尼醇給藥后三個(gè)劑量組SOD活性都明顯高于牙周炎組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),灌胃2周和4周后茄尼醇三個(gè)劑量組和正常組及VitC組相比差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。到灌胃6周后,茄尼醇高劑量組與正常組、VitC組相比差異仍無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。同一時(shí)間點(diǎn)末,茄尼醇三個(gè)劑量組兩兩相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.6.3 茄尼醇對(duì)血漿中GSH-Px活性的影響作用 由表9可知,灌胃2周、4周、6周后,牙周炎組GSH-Px活性都低于正常組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。茄尼醇給藥后,三個(gè)劑量組的GSH-Px活性都高于牙周炎組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。到4周末,茄尼醇低劑量組GSH-Px活性與正常組接近,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。到6周末,茄尼醇高劑量組的GSH-Px活性繼續(xù)升高與正常組相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。三個(gè)時(shí)間點(diǎn)末,茄尼醇三個(gè)劑量組兩兩相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
3 討論
煙草化學(xué)成分多種多樣,其中許多都是具有一定應(yīng)用價(jià)值的生物活性物質(zhì),這些物活性成分主要有煙堿、茄尼醇、綠原酸、蘆丁、功能蛋白、活性多糖等[14]。煙草中的萜類化合物茄尼醇、酚類化合物綠原酸以及黃酮類物質(zhì)都有一定的抑菌、抗炎以及較好的清除自由基的能力,是具有潛力的抗氧化劑[15-17]。牙周炎癥中,研究發(fā)現(xiàn)在自由基過(guò)量或抗氧化劑不足的條件下,增多的自由基可直接參與菌斑-宿主免疫反應(yīng),自由基在牙周組織損傷的致病機(jī)理中起著一定的作用[18]。從而也暗示我們調(diào)控炎性因子和自由基的生成對(duì)牙周病的發(fā)生和治療起著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)茄尼醇具有較強(qiáng)的抗生物活性[19],但其在牙周炎的防治中是否起到作用,目前鮮見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。因此,實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)性牙周炎大鼠模型對(duì)煙草提取物茄尼醇的潛在療效進(jìn)行評(píng)估。
牙槽骨吸收總量可以客觀地反映牙周破壞程度,衡量和判斷牙周組織狀況,是牙周病診斷中重要的檢查指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)中牙周炎組牙周組織破壞最嚴(yán)重,牙槽骨喪失較多。給藥2周、4周、6周后,維生素C組以及茄尼醇各劑量組牙齦炎癥減輕,探診出血減少。HE染色可發(fā)現(xiàn)膠原纖維紊亂和斷裂有所減輕,結(jié)合上皮及牙周膜內(nèi)的炎癥細(xì)胞數(shù)目減少,但炎癥反應(yīng)并沒(méi)有恢復(fù)到正常水平。灌胃期間牙周炎組ABL也出現(xiàn)逐漸改善的情況,說(shuō)明局部刺激因素去除后,大鼠牙周組織有一定的自我恢復(fù)能力,結(jié)果與張?chǎng)H的研究結(jié)果相符合[20]。但是,茄尼醇組ABL以及破骨細(xì)胞計(jì)數(shù)與牙周炎組相比差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其中年齡可能是一個(gè)影響因素,大鼠開(kāi)始灌胃時(shí)已有11周齡,本實(shí)驗(yàn)中灌胃2、4、6周三個(gè)時(shí)間段,成年大鼠要觀察到骨修復(fù)可能時(shí)間需要適當(dāng)延長(zhǎng)[21]。此外,由于本實(shí)驗(yàn)是關(guān)于茄尼醇對(duì)牙周炎作用的初步探討,茄尼醇的用量以及用藥時(shí)間需要進(jìn)一步的研究。
TNF-α和IL-1β在牙周炎的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵的作用,IL-1β和 TNF-α 能夠募集炎癥細(xì)胞,誘導(dǎo)PGE2和基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPS)的產(chǎn)生,抑制膠原合成,刺激骨吸收、組織降解以及基質(zhì)細(xì)胞的凋亡從而限制了牙周組織的修復(fù)[22]。本實(shí)驗(yàn)顯示牙周炎組血漿中TNF-α、IL-1β濃度最高(P<0.05),給藥2、4、6周后,茄尼醇劑量組下調(diào)了血漿中炎癥因子的表達(dá),其抗炎效果與維生素C組相似,我們推測(cè)茄尼醇下調(diào)炎癥因子可能是通過(guò)調(diào)控NF-κB而實(shí)現(xiàn)。研究顯示在牙周組織中NF-κB的激活率達(dá)到了75 %~ 90 %,明顯的高出了正常組織的5 %~ 30 %,NF-κB又能上調(diào)炎癥因子的表達(dá),表明了NF-κB的活化在牙周炎的發(fā)生發(fā)展中也起著重要因素[23]。
在牙周炎發(fā)展過(guò)程中,機(jī)體內(nèi)菌斑-宿主免疫反應(yīng),使機(jī)體產(chǎn)生過(guò)度的活性氧(包括氧化自由基和非自由基活性物質(zhì)),長(zhǎng)久后引起機(jī)體抗氧化酶水平下降。超氧化物歧化酶(SOD)作為機(jī)體重要的抗氧化酶,是機(jī)體內(nèi)唯一能夠清除生物氧化所產(chǎn)生的超氧陰離子的酶[24]。谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)是一種廣泛存在于機(jī)體組織細(xì)胞線粒體、胞質(zhì)內(nèi)以及生物膜上的水溶性四聚蛋白酶,它不僅可以清除過(guò)氧化氫,同時(shí)還可以清除脂質(zhì)過(guò)氧化物[25]。丙二醛(MDA)是自由基與多聚不飽和脂肪酸反應(yīng)的終末產(chǎn)物,在機(jī)體內(nèi)其含量的高低間接反映了細(xì)胞受到自由基攻擊后的損傷程度[26]。實(shí)驗(yàn)期間,牙周炎組SOD和GSH-Px這兩種酶的活性明顯下降,MDA的含量升高??赡苡捎谘乐苎装Y期間外周血中PMNs處于較敏感的反應(yīng)狀態(tài),產(chǎn)生并釋放大量的自由基[27]。茄尼醇灌胃2周、4周、6周后,SOD和GSH-Px的活性都出現(xiàn)增加,MDA含量降低,與牙周炎組相比,有顯著性差異(P<0.05)。茄尼醇組的抗氧化作用效果和維生素C組相似,暗示茄尼醇潛在的抗氧化活性,但是茄尼醇的抗氧化機(jī)制尚不清楚。
綜合體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)茄尼醇有較好的抗炎和抗氧化的性能,但作用機(jī)制尚不清除。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果推測(cè)可能有以下的原因:首先,大鼠通過(guò)結(jié)扎誘導(dǎo)牙周炎癥模型,創(chuàng)傷和感染引起宿主的免疫應(yīng)答反應(yīng),宿主細(xì)胞在清除病原體的過(guò)程由于“呼吸爆發(fā)”作用產(chǎn)生大量的自由基。茄尼醇其自身特殊的多共軛雙鍵結(jié)構(gòu)可以清除自由基[19],改善大鼠的氧化應(yīng)激狀態(tài),阻止機(jī)體細(xì)胞胞漿中對(duì)氧化還原敏感的核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB入核[28],下調(diào)炎性細(xì)胞因子的生成。其次,茄尼醇可能作用于機(jī)體內(nèi)的抗氧化反應(yīng)原件(antioxidant responsive element, ARE)誘導(dǎo)機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)產(chǎn)生抗氧化需要成分(SOD、CAT、GSH-Px),從而增強(qiáng)大鼠抗氧化能力影響其牙周炎的進(jìn)展。
總之,灌胃茄尼醇后減輕了結(jié)扎誘導(dǎo)的牙周炎大鼠全身氧化應(yīng)激狀態(tài)和炎性因子的表達(dá),研究結(jié)果可為茄尼醇的臨床應(yīng)用及改善牙周狀態(tài)提供實(shí)驗(yàn)參考數(shù)據(jù)。但是實(shí)驗(yàn)中茄尼醇促使牙周炎愈合的機(jī)理尚不明確,后續(xù)實(shí)驗(yàn)中需要深入探索明確其作用機(jī)理。
參考文獻(xiàn)
[1]Van Eeden SF. The use of flow cytometry to measure neutrophil function[J]. J Immunol Methods, 1999, 232(1 ): 23 - 43.
[2] Rodriguez-Ayala E, Anderstam B, Suliman M.E., et al. Anhanced RAGE-mediated NFKappaB stimulation in inflamed hemodialysis patients[J]. Atherosclerosis, 2005, 180(2): 333-340.
[3] 李文松. 廢次煙葉中茄尼醇的超聲提取及HPLC分析測(cè)定[D].湘潭: 湘潭大學(xué), 2006.
[4] 陳愛(ài)國(guó),中國(guó)明, 梁曉芳, 等.茄尼醇的研究進(jìn)展與展望[J]. 中國(guó)煙草科學(xué), 2007, 28(6): 44-48.
[5] 黎新江. 高純度茄尼醇的制備及應(yīng)用研究[D]. 南昌: 南昌大學(xué), 2008.
[6] 楊紫涵. 從煙草中提取精品茄尼醇的研究[D]. 西安: 西北大學(xué), 2012.
[7] Qi HM, Zhang QB, Zhao TT, et al. Antioxidant activity of different sulfate content deriva-tives of polysaccharides extracted from Ulva pertusa(Chlorophyta)in vitro[J]. Int J Biol Macromol, 2005, 37(4): 195-199.
[8] 白琦, 余佳, 粟梅, 等.茄尼醇抗氧化和酪氨酸酶抑制作用研究[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志, 2014, 31(4): 833-841.
[9] Kara A, Ozkanlar S, Akman S, et al. Immune modulatory and antioxidant effects of melatonin in experimental periodontitis in rats[J]. Free Radical Biology and Medicine, 2013(55): 21-26.
[10] 吳亞菲, 趙筱芩, 陳宇.不同方法建立大鼠實(shí)驗(yàn)性牙周炎模型的比較研究[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào),2003, 34(4): 605-609.
[11] Soylu AR, Aydogdu N, Basaran UN, et al. Antioxidants vitamin E and C attenuate hepatic fibrosis in biliary-obstructed rats. [J]. World J Gastroenterol, 2006, 12(42):6835-6841.
[12] 任靜, 歐炯光, 和紅兵.云南白藥對(duì)實(shí)驗(yàn)性牙周炎及實(shí)驗(yàn)性糖尿病牙周炎的影響[D]. 昆明: 昆明醫(yī)科大學(xué), 2009.
[13] Shimabukuro M, Zhou YT, UviM, et al. Fatty acid-induced beta cell apoptosis:a link between obesity and diabetes.proc Natl Acad Sci USA, 1998, 95(5): 2498-2502.
[14] 李瑩, 李鐘, 郭培國(guó). 煙草中主要生物活性成分的研究進(jìn)展[J]. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā), 2015(27): 2157-2163.
[15] 金凌, 柳華貴, 鐘衛(wèi)鴻.煙草源茄尼醇的生物分離制備及轉(zhuǎn)化應(yīng)用進(jìn)展[J]. 科技通報(bào), 2007, 23(4): 492-497.
[16] 彭新輝, 易建華, 周清明,等. 煙草綠原酸的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào), 2006, 12(4): 52-57.
[17] Docheva M, Dagnon, S, Statkova-Abeghe, et al.S Flavonoid content and radical scavenging potential of extracts prepared from tobacco cultivars and waste[J]. Nat Prod Res, 2014, 28(17): 1328-1334.
[18] 張馨藝, 李萌, 隨秉東, 等. 氧化應(yīng)激及抗氧化防御系統(tǒng)在慢性牙周炎中的作用[J]. 牙體牙髓牙周病學(xué)雜志, 2015,25(1): 52-56.
[19] 王自社, 劉文乾, 王文軍,等.茄尼醇的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 41(32):12539-12540.
[20] 張?chǎng)H. 番茄紅素對(duì)活性氧族介導(dǎo)的破骨細(xì)胞骨吸收功能的影響[D].青島: 青島大學(xué), 2007.
[21] 許連靜. 增齡因素與壓力側(cè)牙周組織Wnt-1及護(hù)骨素的表達(dá)[D]. 桂林: 桂林醫(yī)學(xué)院, 2014.
[22] 孫曉軍, 孟煥新. 侵襲性牙周炎患者血漿白細(xì)胞介素-1β和腫瘤壞死因子-α的檢測(cè)[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 40(1): 24-27.
[23] Ambili R, Santhi WS, Janam P, et al. Expression of activated transcription factor nucler fappa B in periodontally diseased tissues[J]. J Periodontol, 2005, 76(7): 1148-1153.
[24] 唐功. 活性氧抗氧化酶及抗氧化劑之間關(guān)系的探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 38(33): 18619-18621.
[25] Patel SP,Rao NS,Pradeep AR. Effect of nonsurgical periodontal therapy on crevicular fluid and serum glutathione peroxidase levels[J]. Dis Markers,2012,32(1):1-7.
[26] 陳平, 歐炯光. 唾液和血清SOD、MDA含量檢測(cè)及其在牙周病中的作用[J]. 職業(yè)衛(wèi)生與病傷, 2011, 26(1): 54-56.
[27] Matsuoka Y, Yamato M, Yamada K. Fluorescence probe for the convenient and sensitive detection of ascorbic acid [J]. J Clin Biochem Nutr, 2016, 58(1): 6-22.
[28] Liu J, Du L. PERK pathway is involved in oxygen-glucose-serum deprivation-induced NF-kB activation via ROS generation in spinal cord astrocytes[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2015, 467(2):197-203.