慢性根尖周炎患者根尖肉芽腫組織IL-1β、IL-24變化及與根尖周骨吸收的相關性分析

馬麗芳，王 瑋，鄺 容，徐 寧，侯立鵬

慢性根尖周炎(chronic apical periodontitis， CAP)是根管內持續(xù)感染所致根尖周圍組織慢性炎癥，以肉芽腫組織形成及牙槽骨損傷為主要表現(xiàn)[1]。在根管內感染的刺激下，根尖牙周膜炎性細胞大量激活并釋放炎性因子、酶類物質，產生免疫反應，進一步破壞根尖周組織。根尖周骨吸收是在多種細胞因子的介導下，未成熟的前破骨細胞分化為成熟的破骨細胞，而破骨細胞加速降解骨成分的過程[2]。炎癥反應在CAP患者根尖周骨吸收中發(fā)揮重要作用。白細胞介素-1(IL-1)是具有廣泛生物學活性的多功能細胞因子，其中IL-1β是IL-1不同基因編碼多肽分子中的一種，在免疫反應及炎癥反應過程中發(fā)揮著重要的調節(jié)作用[3]。有研究顯示，IL-1β參與骨質疏松、關節(jié)炎、惡性腫瘤和Alzheimer癥等諸多疾病的發(fā)生與發(fā)展，但在CAP中的作用相關臨床報道較少[4]。白細胞介素-24(IL-24)屬于白細胞介素-10的超家族成員，主要特異性表達于免疫組織器官，在刺激因素下可產生于非免疫細胞，能夠誘導多種促炎細胞因子的合成和分泌，在炎癥反應和組織重塑等方面具有重要作用[5]。近年研究發(fā)現(xiàn)，IL-24可通過影響破骨細胞參與骨反應性疾病，故推測其可能對CAP患者的根尖周骨吸收造成影響[6]。本研究探討CAP患者根尖肉芽腫組織IL-1β、IL-24變化及與根尖周骨吸收的相關性，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年5月—2022年5月我院診治的CAP 90例作為CAP組，提取根尖肉芽腫組織。納入標準：①年齡18～60歲；②臨床診斷為CAP[7]，患牙失去牙髓活力，無修復價值，需拔除；③可獲得根尖肉芽腫組織；④X線檢查顯示根尖周有最大徑≥3 mm的骨質破壞。排除標準：①合并嚴重系統(tǒng)性疾病和牙周疾病者；②1個月內應用免疫抑制劑和抗生素等藥物者；③有根管治療史者；④孕期或哺乳期女性；⑤臨床資料不完整者。另選取我院同期診治的正畸拔牙50例作為對照組，提取根尖健康牙齦組織。CAP組男48例，女42例；年齡18～55(35.27±7.13)歲。對照組男26例，女24例；年齡18～58(33.92±6.45)歲。2組性別和年齡比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準同意。

1.2IL-1β和IL-24檢測 將獲取的CAP組根尖肉芽腫組織及對照組根尖健康牙齦組織采用0.9%氯化鈉注射液沖洗后即刻置入4%多聚甲醛，常溫固定48 h，石蠟包埋、切片，蘇木精-伊紅(HE)染色，光鏡下觀察染色情況，采用免疫組織化學法測定IL-1β和IL-24表達水平，在400倍光學顯微鏡下取5個視野，采用MPIAS-500系統(tǒng)進行積分光密度分析。

1.3炎癥程度及骨吸收范圍分組[8]根據(jù)炎癥程度(HE染色情況)將CAP患者進一步分為重度炎癥組(43例)和輕中度炎癥組(47例)。采用X線片(陽極電壓64.0 kV，陽極電流6.5 mA，曝光時間0.16 s，距離5.0 cm)及Image Pro plus 6.0軟件測得根尖周病變范圍最大徑及骨吸收面積，病變范圍最大徑≥6 mm者納入A組(39例)，最大徑3～6 mm者納入B組(51例)。

1.4觀察指標 比較CAP組根尖肉芽腫組織與對照組根尖健康牙齦組織及CAP重度炎癥組與輕中度炎癥組、A組與B組根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平，采用Pearson相關性分析探討CAP患者根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平與根尖周骨吸收面積的相關性。

2 結果

2.1CAP組根尖肉芽腫組織與對照組根尖健康牙齦組織IL-1β和IL-24表達水平比較 IL-1β和IL-24表達水平CAP組根尖肉芽腫組織高于對照組根尖健康牙齦組織(P<0.01)，見表1。

2.2CAP重度炎癥組與輕中度炎癥組根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平比較 根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平CAP重度炎癥組高于輕中度炎癥組(P<0.01)，見表2。

表1 CAP組根尖肉芽腫組織與對照組根尖健康牙齦組織IL-1β和IL-24表達水平比較

表2 CAP重度炎癥組與輕中度炎癥組根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平比較

2.3CAP A組與B組根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平比較 根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平CAP A組高于B組(P<0.01)，見表3。

表3 CAP A組與B組根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平比較

2.4CAP患者根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平與根尖周骨吸收面積相關性分析 Pearson相關性分析結果顯示，CAP患者根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平與根尖周骨吸收面積均呈正相關(r=0.723、0.707，P<0.001)。

3 討論

CAP通常為牙髓感染所致，病原因素對根尖部牙周膜形成持續(xù)刺激，組織中炎性細胞激活，釋放大量炎性因子，對根尖周組織造成持續(xù)性破壞，故CAP以根尖炎癥及骨吸收為主要特征[9]。有研究發(fā)現(xiàn)，CAP病理損傷與炎性細胞浸潤有關，炎性細胞包括巨噬細胞、淋巴細胞和中性粒細胞，炎性干細胞因子在CAP發(fā)病機制中的研究是近年相關學者關注的重點，但根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平與CAP患者根尖周骨吸收的相關性則鮮有報道[3-10]。

IL-1β是中性粒細胞和單核-巨噬細胞所分泌的具有多種生物學活性的細胞因子，具有提高防御細胞局部濃度、增強宿主免疫反應的作用，主要在根尖周炎癥局部區(qū)域發(fā)揮作用[11-12]。本研究結果顯示，IL-1β和IL-24表達水平CAP組根尖肉芽腫組織高于對照組根尖健康牙齦組織；根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平CAP重度炎癥組高于輕中度炎癥組。提示CAP患者根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平升高，且根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平與炎癥程度具有一致性。分析其可能原因，CAP患者根尖周膜組織尤其是近骨吸收部位分布大量具有吞噬細胞特性的IL-1β mRNA表達細胞，故根尖肉芽腫組織中IL-1β表達增加，且隨著炎性細胞浸潤程度加重而增加；IL-24為白細胞介素-10超家族成員，可誘導促炎細胞因子的合成和分泌，參與炎癥反應和組織重塑等過程[13]，本研究結果便提示CAP患者根尖肉芽腫組織中IL-24表達水平與根尖周炎癥發(fā)生及發(fā)展有關。

根尖周骨吸收是CAP的重要特征。骨吸收由成骨細胞和破骨細胞分化失衡所致，成骨細胞通過生成骨基質和礦化作用參與骨重建過程，破骨細胞則具有吸收礦化骨基質作用，成骨細胞與破骨細胞的分化受到諸多細胞因子的調節(jié)[14-15]。CAP患者在根管內致病因素的刺激下，根尖周組織中炎性細胞聚集，釋放大量炎性因子，導致成骨細胞與破骨細胞分化失衡，造成根尖周骨吸收[16]。既往研究發(fā)現(xiàn)，根尖周炎患者骨吸收區(qū)IL-1β表達及破骨細胞數(shù)量均明顯增加，IL-1β可刺激破骨細胞骨吸收，加劇根尖周病變進展[17]。既往關于IL-24的研究主要集中于其在腫瘤細胞中的作用。近年研究發(fā)現(xiàn)，IL-24可刺激破骨細胞早期分化，進而促進骨吸收[18]。本研究結果顯示，根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平CAP A組高于B組；Pearson相關性分析結果顯示，CAP患者根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平與根尖周骨吸收面積均呈正相關。提示CAP患者根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平與骨吸收范圍存在一定關系，且二者表達水平與根尖周骨吸收面積呈正相關。經上述分析可知CAP患者根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平與根尖周炎癥程度及骨吸收有關，但二者在破骨細胞分化信號通路中的具體作用尚不能明確，仍需進一步研究。

綜上所述，CAP患者根尖肉芽腫組織IL-1β和IL-24表達水平升高，二者均參與根尖周組織炎癥及骨吸收過程，且與根尖周炎癥程度及骨吸收范圍密切相關。這一結論有助于了解CAP的發(fā)病機制和演變過程，但二者在其中的具體作用尚需進一步研究明確。