王　瑢，　顧思成，　郭劍芬，　黃世光

(暨南大學醫(yī)學院口腔醫(yī)學系，廣東 廣州 510632)

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▲ 并列第1作者

高壓氧療法對大鼠心理應激相關(guān)牙周炎治療作用及低氧誘導因子1α表達的研究*

王瑢▲，顧思成▲，郭劍芬，黃世光△

(暨南大學醫(yī)學院口腔醫(yī)學系，廣東 廣州 510632)

[摘要]目的： 探討高壓氧(hyperbaric oxygen，HBO)治療對心理應激相關(guān)牙周炎牙周組織低氧誘導因子1α(hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α)表達的影響。方法: 清潔級4周齡雄性Wistar大鼠120只，隨機分為4組：正常對照組；單純應激組；牙周炎組：用浸有牙齦卟啉單胞菌株的絲線結(jié)扎左側(cè)上頜第二磨牙牙頸部，復制實驗性牙周炎模型；牙周炎+應激組。于實驗后第9周停止應激刺激，對除正常對照組外其它各組大鼠每組選取6只進行HBO治療。于實驗后2、4和8周末分批處死未治療動物，每組處死6只;于實驗后10周末處死HBO治療及未治療動物。處死前測量術(shù)區(qū)的牙周附著情況，制作牙體牙周聯(lián)合切片，觀察牙周的組織學改變。免疫組化法檢測各組大鼠牙周組織HIF-1α的表達水平，計算平均陽性細胞率。結(jié)果: 大體觀察見正常對照組及單純應激組牙周附著位置正常；牙周炎組出現(xiàn)牙齦萎縮，附著喪失明顯；牙周炎+應激組附著喪失明顯，根分叉暴露，HBO治療后，牙齦水腫減輕，牙周袋變淺；組織學觀察見牙周炎+應激組牙周組織破壞程度在各時點均重于牙周炎組；經(jīng)HBO治療后，牙周組織炎癥程度減輕，炎癥細胞浸潤減少；牙齦指數(shù)(gingival index, GI)及牙周附著喪失(attachment loss, AL)檢查見單純應激組與正常對照組在各時點均無顯著差異；在第4、8周時牙周炎+應激組GI、AL明顯高于牙周炎組(P<0.01)；HBO治療結(jié)束后牙周炎組及牙周炎+應激組GI、AL明顯低于未治療組(P<0.05)；單純應激組與正常對照組HIF-1α免疫組化平均陽性細胞率在各時點均無顯著差異；牙周炎+應激組HIF-1α平均陽性細胞率在第4、8周時均明顯高于牙周炎組(P<0.01)；HBO治療結(jié)束后牙周炎組及牙周炎+應激組HIF-1α平均陽性細胞率較未治療組降低(P<0.01)。結(jié)論: 心理應激可加重牙周組織缺氧程度從而加重牙周炎癥狀，HBO通過增加牙周組織的氧供應量對大鼠實驗性牙周炎及心理應激相關(guān)牙周炎有顯著的治療效果。

[關(guān)鍵詞]牙周炎； 心理應激； 高壓氧； 低氧誘導因子-1α

牙周炎是侵犯牙齦和牙周組織的一種慢性炎癥性疾病，主要特征為牙周袋的形成、袋壁的炎癥和牙槽骨吸收，是導致成年人牙齒喪失的主要原因[1]。研究表明，微生物是牙周病的啟動因子，心理應激與炎癥性疾病如類風濕性關(guān)節(jié)炎和牙周病之間有關(guān)聯(lián)[2]，是牙周病潛在的重要的風險因子[3]。氧代謝對牙周組織生理機能的維持起著重要的作用，應激在影響牙周組織氧代謝方面的機制，目前尚不清楚，國內(nèi)外的研究也極少涉及。高壓氧(hyperbaric oxygen, HBO)療法是緩解組織缺氧，增加組織氧分壓的一種有效手段。目前對HBO治療心理應激相關(guān)牙周炎牙周組織氧代謝的研究尚未見報道，因此，本研究通過建立大鼠牙周炎模型，觀察HBO療法對心理應激相關(guān)牙周炎牙周組織低氧誘導因子1α(hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α)表達的影響，探討高壓氧治療對心理應激相關(guān)牙周炎牙周組織氧代謝的作用。

材料和方法

1材料

SPF級Wistar大鼠購于中山大學醫(yī)學實驗動物中心；牙齦卟啉單胞菌株 (P.gingivalis)由本室保存；大鼠HIF-1α免疫組化試劑盒購于武漢博士德生物工程有限公司。YLC0 5/1型嬰兒高壓氧艙由西安第七零一研究所提供。

2方法

2.1牙周致病菌附著絲線制備將3/0無菌絲線置于含有P.gingivalis的改良GAM培養(yǎng)基(1 mg/L維生素K1、5 %脫纖維蛋白羊血)中，于37 ℃厭氧培養(yǎng)箱(體積分數(shù)為80 % N2，10 % H2，10 % CO2)中培養(yǎng)5 d。

2.2動物模型的建立選取120只SPF級8～9周齡雄性Wistar大鼠，購于中山大學醫(yī)學實驗動物中心，在恒溫(22 ℃)、光照周期12 h∶12 h、無特殊致病菌的環(huán)境中飼養(yǎng)1周后進行實驗。實驗分組如下：將實驗動物編號，按隨機數(shù)字表法分成以下4組，每組30只大鼠：正常對照組：牙周不做任何處理；單純應激組：牙周不做任何處理，于實驗第0 d開始每日予以心理應激刺激；牙周炎組：采用戊巴比妥鈉麻醉后用浸有P.gingivalis菌的3/0絲線結(jié)扎大鼠左側(cè)上頜第二磨牙牙頸部，結(jié)扎絲線置于齦溝內(nèi)，于近中頰處打結(jié)，建立牙周炎模型(圖1)；牙周炎+應激組：按上法復制牙周炎模型，同時于術(shù)后第0 d起每日施以心理應激刺激。上述各組大鼠除了正常對照組外，牙周炎組、單純應激組和牙周炎+應激組于實驗第9周開始停止應激刺激，每組選取6只進行HBO治療，連續(xù)治療2周。于實驗后2、4和8周末分批處死未治療動物，每組處死6只；于實驗后10周末處死HBO治療動物及未治療動物。

Figure 1.A standard ligature picture showed wrapped silk．

圖1浸有牙周致病菌的3/0絲線結(jié)扎大鼠上頜第二磨牙牙頸部

2.3應激方案采取3種應激方案：(1) 限制性應激：將大鼠置于空間局限的小鐵籠中，每天限制其活動及飲食5 h；(2) 浸泡冷水應激：將大鼠置于空間局限的小鐵籠中，并用冷水浸至大鼠鎖骨以上位置，每天浸泡2 h(圖2)；(3) 貓驚嚇應激：選擇發(fā)情期雌貓，叫聲刺耳，躁急，好動，將鼠籠置入貓籠中，每天12 h。實驗開始后，每天隨機選擇上述3種應激方案中的一種施于應激組大鼠，以模擬現(xiàn)實社會應激源的多樣性和不可預料性。

Figure 2.Ice water stress: put the rats in tiny cages with appropriate ice water for 2 h per day.

圖2冰水混合物浸泡應激

2.4HBO治療方案于實驗第9 周停止應激刺激。上述各組大鼠除了正常對照組外，牙周炎組、單純應激組和牙周炎+應激組每組隨機選取6只大鼠進行HBO治療(0.25 Mpa，YLC0 5/1型嬰兒高壓氧艙)，其余為未治療組。HBO治療每天1次，每次暴露60 min，連續(xù)治療2周，于實驗第10周末處死動物。

2.5牙齦指數(shù)(gingival index, GI)及牙周附著喪失(attachment loss, AL)的測量采用0.3%戊巴比妥鈉溶液腹腔注射麻醉大鼠，待其進入麻醉狀態(tài)后，取仰臥位，固定頭部及四肢，使用鈍頭牙周探針檢查大鼠后牙牙周情況，參照L?e等[4]的4級法測量牙齦指數(shù)： 0表示牙齦健康；1表示牙齦輕度炎癥(牙齦的顏色有輕度改變并輕度水腫，探診不出血)；2表示牙齦中等炎癥(牙齦色紅，水腫光亮，探診出血)；3表示牙齦嚴重炎癥(牙齦明顯紅腫或有潰瘍，并有自動出血傾向)。檢查每顆實驗牙的牙齦組織，測量近中頰乳頭、正中頰緣、遠中頰乳頭和舌側(cè)齦緣共4個點，記分為4個牙面記分的平均值。選用自制牙周探針探測牙周附著情況，牙周探針的刻度單位與工作端直徑均為0.2 mm，測量釉牙骨質(zhì)界至牙周袋底的距離為附著喪失。探診部位為實驗牙頰、腭側(cè)近中、中央、遠中6個點測量，取平均值。

2.6組織學觀察取出上頜骨，由中線切開，10 %甲醛溶液(pH 7.0)固定48 h以上；采用混合脫鈣液進行脫鈣；制成近遠中向5 μm厚度的牙體牙周組織聯(lián)合切片，HE染色，中性樹膠封片，光學顯微鏡下觀察牙周組織學改變。

2.7免疫組織化學SABC法檢測HIF-1α的表達HIF-1αⅠ抗稀釋濃度為1：50，DAB 顯色液顯色。陰性對照采用PBS緩沖液代替Ⅰ抗，蘇木素輕度復染。免疫組化陽性信號為棕黃色細小顆粒，定位于細胞核或細胞漿。對每個標本切片中陽性細胞進行記數(shù)。每個切片記數(shù)5個視野下總細胞數(shù)及陽性細胞數(shù)，計算陽性細胞率(%)，即陽性細胞數(shù)占總細胞數(shù)的比例，取其平均值，為該標本切片的平均陽性細胞率。

3統(tǒng)計學處理

應用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件進行分析處理，所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(mean±SD)表示。多樣本間的比較采用完全隨機設計的單因素方差分析(one-way ANOVA)，各組方差齊時，多個樣本均數(shù)間的兩兩比較采用SNK-q檢驗，若方差不齊時采用Tamhane’s T2法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié)果

1大體觀察及組織學改變

1.1大體觀察正常對照組及單純應激組牙齦上皮結(jié)構(gòu)完整，牙周附著位置正常，位于釉牙骨質(zhì)界附近的牙齒表面。牙周炎組第2 周時可見輕度牙齦萎縮，探及淺牙周袋，尚無明顯附著喪失；第4周時出現(xiàn)牙齦萎縮，附著喪失明顯；第8周時附著喪失明顯加重。牙周炎+應激組第2周時探及牙周袋，可見附著喪失；第4周時附著喪失嚴重；第8 周時附著喪失明顯加重，根分叉暴露，累及兩側(cè)鄰牙。于第9周開始停止應激刺激進行HBO治療后，牙齦水腫減輕，探診見牙周袋變淺，見圖3～5。

1.2組織學改變正常對照組可見牙周組織未見明顯炎癥表現(xiàn)，附著位置未見異常。牙齦上皮結(jié)構(gòu)完整，牙周膜纖維排列整齊，結(jié)締組織內(nèi)未見明顯的炎性細胞浸潤，固有牙槽骨形態(tài)結(jié)構(gòu)完整。單純應激組與正常對照組相比無明顯區(qū)別，組織學觀察見牙周組織結(jié)構(gòu)正常，牙周膜纖維排列整齊，溝內(nèi)上皮、結(jié)合上皮完整，未見牙槽骨吸收。牙周炎組的組織學觀察見牙齦上皮潰瘍，組織深部可見大量炎癥細胞浸潤，結(jié)合上皮向根方增殖，膠原纖維變性，血管擴張充血，牙槽骨表面破骨細胞活躍，見凹坑狀骨吸收，牙槽嵴頂高度降低。牙周炎+應激組可見結(jié)合上皮向根方增殖、凹坑狀骨吸收更為明顯，牙槽嵴頂高度降低，大量炎癥細胞浸潤。HBO治療后大鼠牙周組織炎癥減輕，結(jié)締組織內(nèi)炎性細胞浸潤減少，牙周組織中血管開放的數(shù)目增多，見圖6。

Figure 3.The samples after ligature．A: normal control group(8 weeks); B: stress group (8 weeks); C: untreated stress group (10 weeks); D: treated stress group (10 weeks).Yellow arrows: teeth; red arrows: periodontium.

圖3對照組及單純應激組大體標本改變

Figure 4.The samples of periodontitis group．A: 2 weeks; B: 4 weeks; C: 8 weeks; D: untreated (10 weeks); E: treated(10 weeks). Yellow arrows: teeth; red arrows: periodontium.

圖4牙周炎組大體標本改變

Figure 5.The samples of periodontitis+stress group．A: 2 weeks; B: 4 weeks; C: 8 weeks; D: untreated (10 weeks); E: treated(10 weeks). Yellow arrows: teeth; red arrows: periodontium.

圖5牙周炎+應激組大體標本改變

Figure 6.The histological changes of periodontal tissues (HE staining, ×400). A: control group (8 weeks); B: stress group (8 weeks); C: periodontitis group (8 weeks); D: periodontitis+stress group (8 weeks); E: HBO treated group (10 weeks)．Black arrows: teeth; red arrows: periodontium; blue arrows: alveolar bone.

圖6各組大鼠牙周組織的HE 染色結(jié)果

2GI及 AL的變化

2.1GI各組牙齦指數(shù)變化見表1。其中單純應激組GI在各時點與正常對照組比較差異均無統(tǒng)計學顯著性。牙周炎組和牙周炎+應激組GI在各個時點明顯高于正常對照組和單純應激組(P<0.01)。牙周炎組和牙周炎+應激組隨時間延長GI明顯加重(P<0.01)；與牙周炎組比較，在4、8 周末，牙周炎+應激組GI明顯高于牙周炎組(P<0.01)。經(jīng)HBO治療后，各組GI值降低，與未治療組比較差異有統(tǒng)計學顯著性(P<0.05)。

表1　各實驗組和對照組大鼠牙齦指數(shù)的變化

◇P<0.01vscontrol group;◆P<0.01vsperiodontitis+stress group;▲P<0.01vs4 weeks group;▼P<0.05vsuntreated group.

2.2 AL的變化牙周附著喪失變化情況見表2。結(jié)果顯示單純應激組AL在各時點與正常對照組比較差異均無統(tǒng)計學顯著性。牙周炎組和牙周炎+應激組AL在各個時點明顯高于正常對照組和單純應激組(P<0.01)；在第4、8周末牙周炎+應激組AL明顯高于牙周炎組(P<0.01)。牙周炎組和牙周炎+應激組隨時間延長AL明顯加重(P<0.01)；HBO治療后AL水平明顯下降，與未治療組差異有統(tǒng)計學顯著性(P<0.05)。

表2　各實驗組和對照組大鼠牙周附著喪失的變化

◇P<0.01vscontrol group;◆P<0.01vsperiodontitis+stress group;▲P<0.01vs4 weeks group;▼P<0.05vsuntreated group.

3HIF-1α免疫組化染色結(jié)果

HIF-1α免疫組化陽性信號主要定位于細胞漿或細胞核，為棕黃色細小顆粒狀。正常對照組及單純應激組中只有少數(shù)細胞HIF-1α呈弱陽性表達，牙周炎組有較多細胞HIF-1α表達呈陽性，牙周炎+應激組大量細胞HIF-1α表達呈強陽性，HBO治療后HIF-1α陽性細胞減少，見圖7。

各實驗組平均陽性HIF-1α 細胞率見表3。統(tǒng)計結(jié)果表明正常對照組在各時點與單純應激組比較差異均無統(tǒng)計學顯著性。牙周炎組和牙周炎+應激組平均陽性細胞率在各個時間點明顯高于正常對照組和單純應激組(P<0.01)。在第4、8周末牙周炎+應激組平均陽性細胞率明顯高于牙周炎組(P<0.01)。牙周炎組和牙周炎+應激組，在第8周末平均陽性細胞率明顯高于第4周(P<0.01)。HBO治療后平均陽性細胞率下降，與未治療組比較差異有統(tǒng)計學顯著性(P<0.01)。

討論

牙周炎是口腔最常見的疾病之一，通過破壞牙周支持組織進而導致牙齒缺失?，F(xiàn)代醫(yī)學認為牙周炎的病因十分復雜，除牙周致病菌外，牙周炎的發(fā)展及嚴重程度還與心理因素(如焦慮、應激、壓力、沮喪等)有關(guān)。在應激狀態(tài)下，組織氧分壓降低[5]、糖皮質(zhì)激素分泌增加致使機體免疫功能減弱[6]、胰島素耐受性升高等都會增加牙周疾病發(fā)生發(fā)展的風險[7]。目前尚未有研究證實心理應激是否通過擾亂組織的氧代謝進而影響牙周疾病。本實驗選取了3種應激方案(限制性應激、浸泡冷水應激、貓驚嚇應激)于實驗開始后每天隨機選擇上述3種應激方案中的一種，以模擬現(xiàn)實社會應激源的多樣性和不可預料性，建立應激模型進行研究。

Figure 7.Immunostaining for HIF-1α protein in rat periodontia (×400). A: control group (8 weeks, scored -); B: stress group (8 weeks, scored 1+); C: periodontitis group (8 weeks, scored 2+); D: periodontitis+stress group (8 weeks, scored 5+); E: HBO treated group (10 weeks, scored 1+).

圖7各組大鼠牙周組織的HIF-1α免疫組化染色結(jié)果

表3　各實驗組和對照組HIF-1α表達的平均陽性細胞率

◇P<0.01vscontrol group;◆P<0.01vsperiodontitis+stress group;▲P<0.01vs4 weeks;▼P<0.01vsuntreated.

本實驗研究結(jié)果顯示：單純應激組GI、AL在各時點與正常對照組比較差異均無統(tǒng)計學顯著性；牙周炎+應激組GI、AL明顯高于牙周炎組，組織學觀察見單純應激組無明顯牙周破壞，牙周炎+應激組牙周組織破壞程度在各時點均重于牙周炎組，表明單純的應激刺激不會導致明顯的牙周炎癥，心理應激能明顯造成牙周炎癥狀加重。有臨床調(diào)查研究表明，處于心理應激狀態(tài)的人群更容易檢測到附著喪失和牙槽骨吸收[8-9]，本實驗結(jié)果顯示，心理應激加重了牙周附著喪失和和牙槽骨吸收，與其它學者研究結(jié)果一致，分析其機制有以下幾點：機體應激反應可導致Th1/Tp 平衡失調(diào)，產(chǎn)生兒茶酚胺、腎上腺皮質(zhì)激素等，抑制細胞免疫應答、促進體液免疫應答，從而影響炎癥的發(fā)生與進展[10]；同時，由漿細胞分泌的SIgA在口腔局部免疫中起重要作用，能中和細菌毒素、抵抗細菌感染并且抑制菌斑粘附在牙面。應激能引起唾液中SIgA含量下降[11-12]，使機體患牙周疾病的機率增加[13]；應激還會引起免疫細胞的改變，如抑制NK細胞活性、白細胞總數(shù)增多，淋巴細胞數(shù)相對減少，中性粒細胞相對增高，巨噬細胞減少，阻礙巨噬細胞吞噬功能以及巨噬細胞向炎癥區(qū)域聚集等[14]。NK細胞以及巨噬細胞活性低下可能也是應激影響牙周炎癥的原因之一；應激通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)和免疫、內(nèi)分泌系統(tǒng)對細胞因子及其他炎癥調(diào)節(jié)因子(如IL- 1、IL- 6、NO等)都會產(chǎn)生影響，在牙周炎癥中起重要作用且與牙周炎的嚴重程度有關(guān)[15]。但是，當牙周處于健康狀態(tài)時，由于機體正負反饋的對抗性調(diào)節(jié)，使應激產(chǎn)生的各項變化不致于出現(xiàn)強烈且持久的病態(tài)反應。

HIF-1包括α、β兩個亞基，是參與調(diào)控機體缺氧適應性反應的異質(zhì)二聚體轉(zhuǎn)錄因子[16]。其中，HIF-1α是細胞低氧適應與應答調(diào)節(jié)的關(guān)鍵因子，在正常氧含量狀態(tài)下不易檢測，在缺氧誘導下表達增強，因此HIF-1α在組織局部的表達情況可作為評價組織缺氧情況的指標。本實驗結(jié)果觀察到，在各時間點單純應激組HIF-1α平均陽性細胞率低且與正常對照組比較差異無統(tǒng)計學顯著性；在第4、8 周時牙周炎+應激組平均陽性細胞率明顯高于牙周炎組。本實驗結(jié)果表明單純的應激刺激不會影響牙周組織的氧代謝，但在炎癥狀態(tài)下應激刺激可加重牙周病變組織的缺氧程度，從而加重牙周炎。其機制可能是由心理應激介導的一系列的代謝和心血管代償(如調(diào)節(jié)心律和外周血管阻力、抑制胰島素分泌、刺激胰高血糖素的分泌等)，導致外周微血管收縮，微循環(huán)血液流量減少，從而導致組織缺血缺氧[17-18]。除與缺氧有關(guān)之外，有學者的研究推測HIF-1α可能還與炎癥反應的調(diào)控、腫瘤細胞增殖以及細胞凋亡等有關(guān)[19-20]。Cramer等[21]發(fā)現(xiàn)在髓樣細胞HIF-1基因缺陷的炎癥模型與HIF-1基因無缺陷的炎癥模型相比基本無炎癥滲出。由此推斷炎癥區(qū)域氧濃度降低，髓樣細胞HIF-1α蛋白濃度上升， HIF-1α進入細胞核調(diào)控炎癥細胞的能量代謝，使糖酵解產(chǎn)生ATP 增加。當HIF-1α不足時，髓樣細胞能量代謝受阻使得炎性滲出顯著下降，提示HIF-1α可參與調(diào)節(jié)炎癥區(qū)域微環(huán)境的作用。

HBO治療可增加牙周組織局部氧含量，單獨使用或與齦上潔治術(shù)、齦下刮治術(shù)、翻瓣術(shù)等其他牙周治療手段聯(lián)合使用，均有一定的治療效果。齦下菌斑中的致病微生物主要為厭氧菌，是導致牙周病發(fā)病的最重要因素，在各種牙周病的發(fā)生發(fā)展當中起重要作用[22-23]。研究發(fā)現(xiàn)高壓氧可以抑制人類和動物的牙周袋中的厭氧菌的生長，改善牙齦的微循環(huán)和增加牙齦血流量[24]，刺激血管再生，促進成纖維細胞和成骨細胞的增殖，促進了新骨的形成以及抑制牙槽骨的吸收，提高牙周組織的修復能力，對于牙周炎的治療很有幫助。Yoblon等[25]報道，骨折的大鼠暴露于0.3 MPa的氧壓下每天兩個療程，每次1 h，在40 d之后有大量的骨膜下新骨的形成，提示高壓氧可以促進新生骨的形成。本實驗自實驗后第9周起進行HBO治療，連續(xù)治療2周。HBO治療結(jié)束后，大體觀察見牙齦無明顯水腫，探診見牙周袋變淺；組織學觀察牙周組織炎癥破壞減輕，炎癥細胞減少，與多數(shù)學者的研究結(jié)果一致[26-27]。同時，本實驗觀察到牙周炎組及牙周炎+應激組GI、AL均減輕，HIF-1α平均陽性細胞率降低，結(jié)果表明HBO療法對糾正牙周炎癥時組織的缺氧狀態(tài)有一定作用，對心理應激相關(guān)牙周炎具有明顯療效。本研究結(jié)果顯示HBO治療后大鼠牙周附著水平基本恢復至正常水平，與上述原因有關(guān)，但具體的機制仍需進一步研究。

綜上所述，本實驗通過建立大鼠牙周炎模型，并給予心理應激刺激，結(jié)果顯示在炎癥狀態(tài)下，心理應激可能通過加重牙周組織的缺氧程度，干擾正常的氧代謝，從而加重牙周組織破壞程度。在缺氧狀態(tài)下，HIF-1α表達增加可能也參與了炎癥調(diào)控、細胞凋亡等過程。HBO療法能顯著改善牙周病的缺氧狀態(tài)，減輕牙周炎癥程度，對緩解心理應激性牙周炎有較好的療效，在制定治療方案時為心理應激性牙周炎提供了新的治療思路和治療依據(jù)。

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(責任編輯： 陳妙玲， 余小慧)

Effect of hyperbaric oxygen on HIF-1α expression in rat experimental periodontitis with psychological stressWANG Rong, GU Si-cheng, GUO Jian-fen, HUANG Shi-guang

(FacultyofDentistry,SchoolofMedicine,JinanUniversity,Guangzhou510632,China.E-mail:thshg@126.com)

[ABSTRACT]AIM: To investigate the effect of hyperbaric oxygen (HBO) on hypoxia-inducible factor-1α (HIF-1α) expression in rat experimental periodontitis with psychological stress. METHODS: Male special pathogen-free Wistar rats (n=120) were randomly divided into 4 groups: normal control group; psychological stress stimulation group; experimental periodontitis group: the periodontitis model was induced by wrapping 3/0 silk ligature inoculated withPorphyromonasgingivalisaround the left maxillary second molar of the rats; periodontitis model with stress stimulation group. Psychological stress was removed at the 9th weeks after ligature, 6 rats from each experiment group were randomly chosen to HBO treatment. The rats were sacrificed at the 2nd， 4th， 8th and 10th weeks after ligature. Gingival index (GI) and attachment loss (AL) were measured before sacrifice. The histological changes of periodontal tissues were observed under microscope with HE staining. The expression of HIF-1α was observed by the method of immunohistochemistry. RESULTS: The sites of gingival attachment were normal in control group and psychological stress stimulation group. Periodontal pocket, and periodontal attachment loss were observed in experimental periodontitis group. The tissue damage was much serious in periodontitis model with stress stimulation group. No significant difference of GI and AL among psychological stress stimulation group and normal control group during the experiment was observed. GI and AL in periodonitis model with stress stimulating group were significantly higher than those in experimental periodontitis group at the 4th and 8th weeks (P<0.01). The levels of GI and AL were significantly lower at the 10th weeks after HBO treatmnt than those in untreated groups (P<0.05). No significant difference of HIF-1α expression scores among psychological stress stimulation group and normal control group was found. HIF-1α expression scores in periodonitis model with stress stimulating group was significantly higher than that in experimental periodontitis group at the 4th and 8th weeks (P<0.01). At the 10th weeks after HBO treatment the levels of HIF-1α were significantly lower than that in untreated groups (P<0.01). CONCLUSION: Stress stimulation may aggravate periodontitis by decreasing tissue oxygenation in rats. HBO may represent a useful way in psychological stress periodontitis therapy.

[KEY WORDS]Periodontitis; Psychological stress; Hyperbaric oxygen; Hypoxia-inducible factor-1α

doi:10.3969/j.issn.1000- 4718.2016.02.025

[中圖分類號]R363； R781

[文獻標志碼]A

通訊作者△Tel: 020-85221165; E-mail: thshg@126.com

*[基金項目]廣東省社會發(fā)展領(lǐng)域科技計劃項資助項目(No.2013B021800043； No.2014A020212212)

[收稿日期]2015- 07- 07[修回日期] 2015- 12- 14

[文章編號]1000- 4718(2016)02- 0339- 08