齦溝液成分及含量變化與糖尿病及心血管疾病的關(guān)系

謝春雨，陶丹英，馮希平

越來越多的研究證實了牙周病與多種全身系統(tǒng)性疾病有關(guān)[1]，其中與糖尿病[2]、心血管疾病[3-4]之間關(guān)系是近些年的重點研究方向。齦溝液(gingival crevicular fluid，GCF)是指通過溝內(nèi)上皮和結(jié)合上皮由牙齦結(jié)締組織滲入到齦溝內(nèi)的液體，是一種血清滲出物，正常情況下少量存在。當(dāng)出現(xiàn)炎癥的時候，齦溝液量增加。齦溝液的成分包括酶、細胞因子等炎癥的標志物在牙周病病程中起到了重要作用。當(dāng)機體受到糖尿病、心血管疾病的影響時，齦溝液量及成分也會隨之發(fā)生變化。

1 炎癥因子

1.1 腫瘤壞死因子-α

腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)是一種發(fā)揮致炎作用的細胞因子,當(dāng)其過度表達時,會引起自身免疫疾病和慢性炎癥。以往的研究表明:牙周致病菌產(chǎn)生的脂多糖刺激機體可以產(chǎn)生TNF-α,加劇炎癥,促進菌斑附著、結(jié)締組織破壞和骨喪失。其與IL-1β(interleukin-1β)被認為是牙周病中活性最強的促炎因子。近年發(fā)現(xiàn)，牙周病增加了心腦血管疾病的發(fā)病風(fēng)險[5]。由牙周病引起的TNF-α含量增加與心腦血管疾病呈明顯正相關(guān)，其能增加血管通透性、趨化免疫細胞聚集、增加中性粒細胞與血管內(nèi)皮細胞的粘附性、促使粒細胞貼壁并游出。在高脂血癥患者中[6]，齦溝液內(nèi)TNF-α含量增加，TNF-α誘導(dǎo)血清甘油三酯、極低密度脂蛋白和膽固醇水平快速升高，與血液中的血清總膽固醇和高密度脂蛋白的比值呈強相關(guān)性。但Wytrykowska等[7]在研究中發(fā)現(xiàn)，缺血性腦卒中患者與健康對照組相比，雖然其齦溝液TNF-α水平高于對照組，但差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。

關(guān)于糖尿病與齦溝液內(nèi)TNF-α的含量，近年來有研究[8]發(fā)現(xiàn)，患有Ⅱ型糖尿病患者的齦溝液內(nèi)TNF-α有顯著增加，研究者認為這可能是因為高血糖狀態(tài)引起全身炎癥反應(yīng)而導(dǎo)致的炎癥因子釋放。Duarte等[9]的研究也支持這一觀點。而Ribeiro等[10]研究發(fā)現(xiàn)，Ⅱ型糖尿病患者齦溝液內(nèi)的TNF-α雖有增高的趨勢，但相比對照組仍無顯著差異。而與之相反，Mohamed等[11]經(jīng)過108例樣本的研究中發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者的齦溝液內(nèi)TNF-α含量反而低于未患病患者。在早期的動物模型和體外培養(yǎng)細胞中都發(fā)現(xiàn)血漿內(nèi)TNF-α有抑制胰島素的行為，Sandeep等[12]認為隨著慢性牙周炎的進展，齦溝液和血清中TNF-α的平均濃度升高，會惡化血糖控制。因此，齦溝液內(nèi)TNF-α與糖尿病的關(guān)系有待進一步研究。

1.2 白細胞介素

白細胞介素(interleukin，IL)是指在白細胞與其他細胞間作用的可溶性分子，在免疫中起重要作用。在牙周病免疫中，多種白細胞介素參與應(yīng)答。

1.2.1 白細胞介素-1β 同TNF-α相似，當(dāng)機體受到脂多糖刺激，細胞產(chǎn)生IL-1，其誘導(dǎo)合成膠原酶和纖溶蛋白酶，降解基質(zhì)和膠原纖維；其次，能誘導(dǎo)破骨細胞的合成和活化，間接引起骨吸收。其中IL-1β的骨吸收催化作用約是IL-1α的13倍[13-14]，是體外骨吸收作用中活性最強的促炎因子。

牙周病患者局部IL-1β水平升高，與其它促炎因子一同進入血液循環(huán)，觸發(fā)急性期反應(yīng)物釋放，促進細胞活化。進一步導(dǎo)致粘附分子的產(chǎn)生加速血管壁中動脈粥樣硬化過程的發(fā)展[15]。Zhu等[16]的研究發(fā)現(xiàn)冠心病患者齦溝液IL-1β水平顯著高于未患病對照組。但也有學(xué)者提出異議，Lenggogeny等[17]認為冠心病患者和對照組齦溝液IL-1β水平并無顯著差異。Wytrykowska等[7]對缺血性腦卒中患者的血清及齦溝液內(nèi)細胞因子進行了研究，結(jié)果顯示齦溝液內(nèi)IL-1β等細胞因子雖高于對照組，但并無顯著差異。

關(guān)于牙周病患者齦溝液IL-1β是否受糖尿病影響，學(xué)界持有不同的觀點。早期的研究認為不受影響[18]。而另一些研究[19]顯示，IL-1β與糖尿病具有顯著相關(guān)性。Atieh等[20]的Meta分析認為患有Ⅱ型糖尿病及慢性牙周炎的個體與患有慢性牙周炎的全身健康個體相比，IL-1β水平顯著升高。高血糖可導(dǎo)致牙周破壞的機制尚未完全闡明，但有分析認為，其原因在于糖尿病患者的血糖水平升高，晚期糖基化終產(chǎn)物(AGE)與特定的受體作用，刺激IL-1等細胞因子的產(chǎn)生；且血糖升高也會引起單核細胞過度反應(yīng)，大量釋放炎性因子，來自糖尿病患者的單核細胞在體外比來自非糖尿病對照組的單核細胞產(chǎn)生更多的IL-1β。

1.2.2 白細胞介素-6 IL-6可由脂多糖、TNF-α、IL-1β等誘導(dǎo)多種細胞分泌，激活中性粒細胞并引導(dǎo)吞噬細胞吞噬。此外，IL-6可能促進了TNF-α的生成釋放，間接影響TNF-α的作用。其在牙周炎中的作用機制可能是通過由金屬蛋白酶(MMP)和破骨細胞介導(dǎo)的結(jié)締組織和骨骼的組織降解作用、T細胞的激活以及炎癥級聯(lián)的放大作用。

在關(guān)于高脂血癥和細胞因子的研究中[6]，學(xué)者發(fā)現(xiàn)血清內(nèi)和齦溝液內(nèi)IL-6水平與血清總膽固醇和高密度脂蛋白的比值呈正相關(guān)，證明了IL-6誘導(dǎo)肝臟產(chǎn)生急性期蛋白，加重炎癥反應(yīng)。此外，IL-6對血小板、纖維蛋白原濃度、凝血具有一定影響，從而促進血液凝固，加重心腦血管疾病。

關(guān)于糖尿病患者的齦溝液內(nèi)IL-6水平情況，Kardesler等[21]認為顯著高于非糖尿病患者，近年的另一項實驗也支持了這個觀點[22]。但是根據(jù)Longo等[23]的研究結(jié)果顯示GCF中的IL-6與糖尿病沒有明顯相關(guān)性。

1.2.3 白細胞介素-8 IL-8是另一種有效的中性粒細胞趨化因子，可趨化并激活白細胞釋放溶菌酶，進一步推動溶菌效應(yīng)的發(fā)生，引起機體炎癥反應(yīng)。Finoti等[24]對31份已發(fā)表的研究做了Meta分析，顯示IL-8水平與牙周炎呈強相關(guān)性，且牙周炎患者齦溝液IL-8水平明顯較健康對照組低。

過往有研究顯示：糖尿病患者的齦溝液IL-8水平明顯低于無糖尿病對照組。但近年的另一項研究的結(jié)論與之相反[25]，作者認為糖尿病患者組齦溝液IL-8水平高于對照組。另有學(xué)者經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)齦溝液內(nèi)IL-8水平?jīng)]有隨血糖控制而改變，認為IL-8可能與糖化血紅蛋白無相關(guān)性[23]。

1.2.4 其他白細胞介素 Prasad等[26]發(fā)現(xiàn)在糖尿病患者齦溝液內(nèi)的IL-11水平隨著血糖的上升而下降，可能是因為其參與反饋調(diào)節(jié)，具有抑制IL-1、IL-6等炎癥因子的功能。除此之外，也有其他報道[27-30]了齦溝液內(nèi)IL-12、IL-10、IL-18、IL-33、IL-34可能與糖尿病相關(guān)。

1.3 其它

前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE-2)是花生四烯酸代謝的副產(chǎn)物，是一種重要的促炎介質(zhì)，促進炎癥細胞趨化、誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)釋放、血管擴張和破骨細胞激活，直接或間接地造成牙齒支持組織的丟失。

Andriankaja等[19]研究了糖尿病患者齦溝液PGE-2水平，發(fā)現(xiàn)其可能與是否患有糖尿病并無關(guān)聯(lián)，此結(jié)果與Atieh等[20]的Meta分析結(jié)果相同。

2 酶

在牙周致病菌的刺激下，齦溝液內(nèi)會產(chǎn)生不同種類誘導(dǎo)組織破壞的酶，當(dāng)機體出現(xiàn)全身疾病時，可能會影響這些酶的代謝，同時，齦溝液內(nèi)酶水平的變化，可能會進一步影響全身情況。

2.1 基質(zhì)金屬蛋白酶

基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)是一類蛋白裂解酶，存在于許多細胞中，主要可以水解細胞外基質(zhì)。在牙周炎中，MMPs的活性可以提示牙周炎癥的嚴重程度，其中，MMP-1、MMP-9、MMP-14、MMP-8以及MMP-13與牙周破壞相關(guān)[31-32]。

Costa等[33]測量了患有Ⅱ型糖尿病的牙周炎患者的唾液MMP-8水平，發(fā)現(xiàn)糖尿病組中的MMP-8水平顯著高于未患糖尿病組，這可能與在牙周破壞期間觀察到的膠原分解有關(guān)。Akcali等[34]對妊娠期糖尿病伴牙齦炎患者進行了檢查，發(fā)現(xiàn)其齦溝液MMP-8與MMP-9水平顯著高于系統(tǒng)健康但患有牙齦炎對照組。與之相反，Kardeler等[35]通過對健康人、牙周炎患者與糖尿病患者的對比實驗，卻得出糖尿病和齦溝液MMP-8的水平無明顯相關(guān)性。Poston等[36]的研究也支持這一觀點，但是，他們還應(yīng)用了他汀類藥物，卻發(fā)現(xiàn)糖尿病與齦溝液中MMP-1水平升高有關(guān)。

2.2 其它

谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(AST)是一種局限于細胞質(zhì)的酶，在牙周活躍期細胞死亡后釋放到GCF。在糖尿病患者的研究中，齦溝液AST陽性位點的硫化物離子活性增加，指示了糖尿病通過AST對牙周破環(huán)的影響。

彈性蛋白酶是溶酶體顆粒中發(fā)現(xiàn)的一種強有力的蛋白水解酶。齦溝液的彈性蛋白酶水平隨著實驗性牙齦炎的發(fā)生而增加，當(dāng)去除菌斑后可恢復(fù)。Correa等[37]對糖尿病患者經(jīng)牙周治療后進行對比，發(fā)現(xiàn)糖尿病患者的齦溝液彈性蛋白酶活性與對照組無差異，但是經(jīng)過牙周治療90 d后的彈性蛋白酶活性在糖尿病組顯著低于對照組，可能指示了中性粒細胞的持續(xù)活化。

綜上所述，齦溝液各成分與多種全身疾病的相互關(guān)系尚未明確，但其中的免疫因子與酶的水平與活性可能受系統(tǒng)性疾病的影響，其機制有待進一步研究。