正畸矯治過程中兩種不同矯治器對齦溝液中IL-1β、TNF-α、PGE2濃度的影響分析

郜 罕 郭艷明

正畸治療中，連續(xù)平穩(wěn)的牙齒移動會導致牙周組織和細胞一系列變化，同時伴隨炎性介質中某些細胞因子的釋放增加[1]。齦溝液（gingval crevicular fluid，GCF）中含有多種生化物質均來自于牙周組織，既可以反映牙周組織的健康程度，又可以反應正畸治療中的骨改建進程度[2]，是牙周健康的有效生物標志物[3]。尤其白細胞介素1β（interleukin1β，1L-1β）、前列腺素E2（prostaglandinE2，PGE2）及腫瘤壞死因子-a（tumor necrosis factor-α，TNF-α）是參與炎癥反應和骨吸收的重要細胞因子[4]。本研究通過比較無托槽隱形矯形器及固定矯治器對患者齦溝液中炎性因子的濃度變化情況，以明確不同矯治器對正畸過程中牙周組織的影響，從而為正畸醫(yī)生提供更多的臨床依據(jù)和指導。

資料和方法

選擇2018年1月～2019年1月在邯鄲市口腔醫(yī)院正畸科進行矯治的60例正畸患者，其中男24例、女36例，年齡20～35歲。納入標準：①身體狀況健康，無全身系統(tǒng)性疾??；②近3個月內未用抗生素；③恒牙列，不存在除智齒之外的其他牙齒缺失；④口腔衛(wèi)生健康，無齲壞；⑤患者依從性良好，能夠保持口腔衛(wèi)生；⑥正畸方案為拔除：4個第一前磨牙，種植釘強支抗，內收前牙。排除標準為：①有過正畸治療史；②牙周疾病史或牙周病遺傳史；③孕婦或者哺乳期；④吸煙史或吸煙患者；⑤糖尿病等系統(tǒng)性疾病者。

分組：將所有患者按矯治器不同分為甲乙兩組，分別為：甲組：無托槽隱形矯治器組（Invisalign，美國），患者依從性好，每天佩戴矯治器時間至少22小時。設計過矯正：矯治結束后前牙覆合為0°。乙組：金屬自鎖固定矯治器組（Ormco，美國），口腔衛(wèi)生好。矯治弓絲順序依次為0.012英寸、0.014英寸、0.016英寸、0.018英寸、0.018×0.025英寸、0.019×0.025英寸的鎳鈦絲。前牙內收應用0.019×0.025英寸的不銹鋼絲。

甲乙兩組均選用微種植釘加強支抗（dentos，自攻型1.6×10mm，韓國），植入部位為上頜第一磨牙及第二前磨牙之間，距離附著齦高度約7mm，關閉間隙時，150g力值內收前牙，直至矯治結束。

由同一組牙周醫(yī)生對患者進行口腔衛(wèi)生宣教。并由同一位正畸醫(yī)生在矯治前1周（T0）、正畸治療后第1天（T1）、正畸治療后第3天（T2）、正畸治療后第1周（T3）、正畸治療后第1個月（T4）、正畸治療后第6個月（T5）及正畸治療后第12個月（T6）采集齦溝液進行測量分析。

齦溝液的采集：在正畸治療前1周、正畸治療后第1天、正畸治療后第3天、正畸治療后第1周、正畸治療后第1個月、正畸治療后第6個月、正畸治療后第12個月采集齦溝液。固定在室溫23℃、相對濕度40%的房間內，由同一醫(yī)師采樣。采樣前患者正常刷牙，高壓滅菌棉卷隔濕，吹干牙面積周圍黏膜。選擇8mm×2mm高壓分裝濾紙條，放在所有試驗對象的第一恒磨牙遠中齦溝內，深度約為1mm，靜置30s后取出。將所有樣本放入離心管中-80℃保存。所有結果均由同一人一次性檢測。

檢測方法：通過酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測齦溝液中IL-1β、TNF-α、PGE2水平。

人IL-1β ELISA試劑盒、人TNF-α ELISA試劑盒及人PGE2 ELISA試劑盒（R＆D Systems，美國）；全自動酶標儀（Bio-rad公司，美國）；超低溫冰箱（DW-HL528，中科美菱低溫科技股份有限公司）。

將第一恒磨牙區(qū)齦溝液進行檢測，測量齦溝液中IL-1β、TNF-α、PGE2的濃度差異。用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件對兩組研究對象不同區(qū)域齦溝液中IL-1β、TNF-α、PGE2水平進行描述性統(tǒng)計，計量資料用（±s）表示，組間或組內進行t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

甲乙兩組患者在矯治開始前基本情況一致。矯治開始1天后齦溝液中的各因子濃度均有提高，組內比較，均較矯治初始階段有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。

IL-1β增長最為迅速，到達峰值后濃度逐漸下降。甲組中于正畸矯治后1周達到峰值，乙組正畸治療1個月后達到峰值水平。正畸治療后第12個月，兩組患者中IL-1β濃度仍高于矯治初始濃度。在T1期，甲乙兩組濃度變化有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。

甲組中，TNF-α在矯治開始第1個月濃度達到峰值，乙組中在矯治開始第6個月濃度達到峰值，兩組TNF-α濃度達到峰值后濃度緩慢下降。甲乙兩組在矯治治療1周濃度變化出現(xiàn)統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。

表1 矯治加力后齦溝液中IL-1β濃度（±s，pg·mL-1）

表1 矯治加力后齦溝液中IL-1β濃度（±s，pg·mL-1）

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表2 齦溝液中TNF-α的濃度（±s，pg·mL-1）

表2 齦溝液中TNF-α的濃度（±s，pg·mL-1）

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表3 齦溝液中PGE2的濃度（±s，pg·mL-1）

表3 齦溝液中PGE2的濃度（±s，pg·mL-1）

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PGE2在甲乙兩組中濃度一直處于上升階段，兩組峰值均出現(xiàn)在矯治后第12個月，在矯治治療1周濃度變化出現(xiàn)統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。結果提示在治療開始后，使用無托槽隱形矯治器患者保持口腔衛(wèi)生水平相對固定托槽患者較好，無托槽隱形矯治器對保持口腔衛(wèi)生水平保持的較傳統(tǒng)固定矯治器好。

討 論

有研究發(fā)現(xiàn)[5]，由于弓絲等因素刺激下，牙周組織受到刺激和局部損傷，從而產(chǎn)生炎癥反應，導致炎性因子TNF-α、1L-1β等在齦溝液中的分泌過量。齦溝液（gingival crevicular fluid，GCF）最先被被Alfano[6]定義為一種炎性滲出液。其中可以分離出一些蛋白質、細胞因子、細菌抗原、電解質，小的有機分子甚至一些細菌來源的酶[7]。炎癥細胞因子被認為是骨吸收刺激中的生物標志物[8]。Priyanka Kapoor[9]等人的研究認為正畸力可以刺激釋放齦溝液（GCF）中的多種酶，從而激活成骨細胞及破骨細胞，實現(xiàn)骨吸收及骨沉積。FrancescoTarallo[10]等通過統(tǒng)計學研究發(fā)現(xiàn)：口腔環(huán)境變化時可能會引起齦溝液中一系列因子的變化，如炎性細胞因子，骨橋蛋白（OPN），骨保護素（OPG），及堿性磷酸酶（ALP）等，齦溝液中這些酶（ALP，AST，ACP TRAP）的變化與正畸施力的大小、階段和部位有關。Reichardt E[11]等的研究證明在正畸治療的第一天，就會引起口腔微生物菌群的顯著變化。本研究中，齦溝液初始狀態(tài)基本一致，矯治前于矯治一周后齦溝液中炎癥因子有升高趨勢，但兩組間無統(tǒng)計學差異。

齦溝液中所有的細胞因子尤其IL-1β、IL-2、IL-3、IL-8、TNF-α等在骨重建中起到重要作用。這些炎性介質會參與單核細胞向牙周膜移動，并促進單核細胞分化為破骨細胞、巨噬細胞等。而單核細胞和巨噬細胞又可以激活IL-1β或TNF-α。尤其IL-1β被確認為正畸牙齒移動的生物標志，可誘導引起疼痛物質的分泌。

雖然IL-1β、TNF-α均產(chǎn)生于炎癥反應的急性期，但是在本研究中，TNF－α的高峰期出現(xiàn)晚于IL-1β，隱形矯治器組出現(xiàn)在正畸矯治后第1個月，固定矯治器組出現(xiàn)在正畸矯治后第6個月?？赡芤驗楸緦嶒炛蠺4-T5及T5-T6間隔時間長，故該結果并不能直接證明固定矯治器組TNF-α濃度峰值出現(xiàn)的晚于隱形矯治器組。Maan AS[12]等研究表明：正畸加力初期，IL-1β及PGE2兩者的水平都會增加，但是成人升高的水平高于兒童。用ELISA法測定細胞因子水平。實驗開始后24h，實驗組白細胞介素（IL）-1lβ、IL-6、TNF-α、表皮生長因子、PGE2濃度顯著高于對照組。在無托槽隱形矯治及固定矯治器兩組中炎癥因子均隨時間變化有所增高，尤其在固定矯治器組中，炎癥因子均增高迅速且明顯。該結論與本研究結果相同：PGE2在甲乙兩組中濃度一直處于上升階段，實驗最后階段測量值為兩組峰值。