趙國強,林海升
(浙江省臺州醫(yī)院 口腔中心,浙江 臺州317000)
口腔種植體周圍炎與炎癥細胞因子的相關性研究
趙國強,林海升
(浙江省臺州醫(yī)院 口腔中心,浙江 臺州317000)
目的探討口腔種植體周圍炎與周圍齦溝液中炎癥因子水平的相關性。方法選取2014年4月-2016年4月在該院口腔科行種植體修復的120例患者為研究對象。種植體數(shù)目128顆,根據(jù)種植體周圍是否有炎癥分為健康種植體組(81顆)和炎癥種植體組(47顆),把對側同名天然健康牙作為對照組(62顆)。收集并稱量齦溝液重量,進行牙周學檢測,包括菌斑指數(shù)(PLI)、出血指數(shù)(SBI)和探診深度(PD);酶聯(lián)免疫吸附法檢測齦溝液中白細胞介素6(IL-6)、白細胞介素1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和基質金屬蛋白酶-8(MMP-8)的濃度,分析PLI、SBI、PD值與齦溝液中IL-6、IL-1β、TNF-α、MMP-8水平的相關性。結果炎癥種植體組PLI、SBI、PD及齦溝液中炎癥因子水平高于健康種植體組和對照組(P<0.05);健康種植體組與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>05)。SBI、PLI、PD與炎癥因子水平呈正相關(P<0.05)。結論種植體周圍炎與周圍齦溝液中炎癥因子密切相關,炎癥因子可在一定程度上反映種植體周圍組織的健康狀態(tài)。
種植體周圍炎;菌斑指數(shù);牙齦出血指數(shù);探診深度;炎癥因子
口腔種植體常用于牙列缺損和缺失修復,以提高缺牙患者修復后的口腔功能和美觀[1]。種植體周圍炎指在種植體骨結合已經(jīng)形成的情況下,發(fā)生周圍組織炎癥的過程,是宿主對種植治療、細胞因子和微生物等作出的炎癥性反應,屬于慢性進展性邊緣炎癥[2-3]。其發(fā)病率為4%~15%[4-5]。本研究用酶聯(lián)免疫吸附(enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA)法檢測口腔種植齦溝液中炎癥因子的濃度,分析其與種植體周圍組織炎癥的關系,現(xiàn)報道如下。
選取2014年4月-2016年4月在浙江省臺州醫(yī)院口腔中心行種植義齒治療的患者120例為研究對象,共種植體128顆,其中,男性72例,女性48例,年齡22~65歲,平均41歲;病程2~10年。以種植體周圍是否發(fā)生炎癥,分為健康種植體組(81顆)與炎癥種植體組(47顆),把對側相同名稱的天然健康牙作為對照組(68顆)。
1.1.1 納入標準實驗前3個月內未進行抗生素、免疫制劑及非甾體類藥物治療;正常行使功能的情況下種植的義齒>3個月;無妊娠;種植義牙無咬合創(chuàng)傷;依從性良好,種植后進行口腔衛(wèi)生的維護;身體健康且患者知情同意。
1.1.2 診斷標準①近中或遠中齦溝出血指數(shù)(sulcus bleeding index,SBI)≥1位點,探診深度(probingdepth,PD)≥3 mm,菌斑指數(shù)(plaque index,PLI)≥1;②形成中周袋;③X線顯示種植體頸部出現(xiàn)骨吸收透影區(qū);④種植體松動。符合其中1條即可診斷為種植體周圍炎[6]。
1.2.1 濾紙條的制備將Whatman 3號濾紙裁剪成2 mm×10 mm濾紙條,經(jīng)高溫高壓消毒后置于清潔微量離心管(Eppendorf,EP)中稱重后待用。
1.2.2 采集齦溝液去除菌斑擦干牙面后,將準備好的濾紙條插入種植體和天然牙的牙冠近中、遠中頰側和舌(鄂)側齦溝中,遇阻力停止,60 s后取出放入原始EP管中稱重。計算齦溝液質量(齦溝液質量=采集齦溝液質量-濾紙條質量),按比重(1mg/μl)換算為體積(μl)。將EP管中加入200μl PBS后,震蕩機震蕩1 h,低溫離心后取上清于-80℃低溫保存。
1.3.1 PLI表面無菌斑計0分,表面輕劃可見菌斑計1分,表面肉眼可見菌斑計2分,表面有大量軟垢堆積計3分。種植體與健康牙均進行檢測。
1.3.2 PD使用牙周探針在近頰、遠頰、近舌及遠舌分別進行檢測,探針與種植體/牙體長軸平行,用力輕柔,緊貼牙根,無疼痛感,探針深入到齦溝底,記錄探針刻度。
1.3.3 SBI探診未出血計0分,探診有分散點狀出血計1分,齦緣呈線狀出血計2分,齦緣內重度或自發(fā)出血計3分。種植體與健康牙均進行檢測。
常溫解凍齦溝液,高速低溫離心15 min后取上清100μl,采用ELISA法檢測樣本中白細胞介素6(Interleukin-6,IL-6)、白細胞介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)及基質金屬蛋白酶-8(matrix metallo preteinases-8,MMP-8)的分泌水平。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件,計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,用方差分析,方差分析的兩兩比較用LSD-t檢驗,相關分析用Spearman法,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
炎癥種植體組、健康種植體組、對照組平均齦溝液含量分別為(9.36±5.34)、(3.28±1.13)和(3.25±1.07)μl,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計學意義(F=5.900,P=0.012)。進一步兩兩比較經(jīng)LSD-t檢驗,炎癥種植體組齦溝液含量高于健康種植體組(P<0.05);炎癥種植體組齦溝液含量高于對照組(P<0.05);健康種植體組與對照組齦溝液含量比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
3組牙周檢測比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。進一步兩兩比較經(jīng)LSD-t檢驗,炎癥種植體組PLI、PD及SBI高于健康種植體組(P<0.05);炎癥種植體組PLI、PD及SBI高于對照組(P<0.05);健康種植體組與對照組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 3組患者PLI、PD及SBI比較 (±s)
表1 3組患者PLI、PD及SBI比較 (±s)
注:?與健康種植體組和對照組比較,P <0.05
組別 PLI/分 PD/mm SBI/分炎癥種植體組(n =47) 2.68±0.72? 5.03±1.32? 2.73±0.93?健康種植體組(n =81) 1.71±0.39 2.36±0.98 0.52±0.31對照組(n =68) 1.58±0.37 2.17±0.74 0.43±0.29 F值 21.030 10.760 8.820 P值 0.008 0.005 0.005
3組炎癥因子含量比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。進一步兩兩比較經(jīng)LSD-t檢驗,炎癥種植體組IL-1β、IL-6、TNF-α及MMP-8含量高于健康種植體組(P<0.05);炎癥種植體組IL-1β、IL-6、TNF-α及MMP-8含量高于對照組(P<0.05);健康種植體組與對照組炎癥因子含量比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
表2 齦溝液中炎癥因子表達水平比較 (ng/ml,±s)
表2 齦溝液中炎癥因子表達水平比較 (ng/ml,±s)
注:?與健康種植體組和對照組比較,P <0.05
組別 IL-1β IL-6 TNF-α MMP-8炎癥種植體組(n =47) 2.73±0.93? 6.04±2.11? 1.53±0.86? 2.87±1.14?健康種植體組(n =81) 0.13±0.06 1.43±0.35 0.26±0.23 0.12±0.07對照組(n =68) 0.10±0.07 1.32±0.67 0.22±0.31 0.10±0.09 F值 20.310 17.620 19.240 21.040 P值 0.006 0.005 0.005 0.003
PLI、PD、SBI與齦溝液中炎癥因子IL-6、IL-1β、TNF-α及MMP-8含量呈正相關(P<0.05)。見表3。
表3 牙周指數(shù)與炎癥因子的相關性分析
口腔種植體的應用提高了常規(guī)義齒修復效果,患者修復后的口腔功能和美觀,并且將治療范圍擴大,得到越來越多人的認同[7]。然而種植體的成功率尚未達100%,其中,口腔內微生物感染及宿主反應引起的種植體周圍炎極易導致種植體周圍起支撐作用的骨組織功能喪失[8]??谇环N植?體周圍炎與炎癥細胞因子的關系是口腔醫(yī)學領域的研究熱點,若能明確種植體周圍炎發(fā)生過程中的炎癥因子表達情況,研究局部抗炎藥物,就可以促進局部組織的恢復,對治療種植體周圍炎具有重大意義。
IL-1可由巨噬細胞、嗜中性粒細胞等分泌,影響炎癥組織降解過程中的反應,作為主要的炎癥因子,其水平增高表明存在炎癥[9]。人IL-1有2種類型:IL-1α和IL-1β,均為潛在致炎因子,作為破骨細胞激活因素的主要成分,其含量與種植體周圍炎嚴重程度有很大的相關性[10]。在種植體周圍炎的齦溝液中,存在IL-1β的表達[11],本研究中,種植體周圍炎齦溝液中IL-1β水平高于健康種植體組和對照組,結合IL-1監(jiān)測種植體周邊緣骨吸收的生物學作用,可以探索IL-1β作為評價種植體周圍組織健康水平和炎癥程度的標志物。
TNF-α是牙周病的發(fā)展過程中,起到破壞組織作用的主要炎癥因子,促進炎癥細胞進入感染部位,其對組織的作用與IL-1有相似之處。IL-6作為促炎因子,可以刺激破骨細胞前體生長并促進其分化,加快牙槽骨的破壞和吸收,與IL-1具有協(xié)同作用。研究發(fā)現(xiàn),IL-6的分泌水平跟種植體周圍炎的活動期具有相關性[12]。本研究發(fā)現(xiàn),種植體周圍炎齦溝液中炎癥因子TNF-α、IL-6的含量比健康種植體組和對照組分泌水平高,表明炎癥細胞因子IL-1β、TNF-α、IL-6可通過協(xié)同作用調節(jié)免疫細胞,將骨組織破壞,使骨吸收發(fā)生。動物實驗也表明,提取犬類種植體周圍炎的齦溝液進行檢測,可以發(fā)現(xiàn)炎癥過程中有IL-1、IL-6及TNF-α等炎癥細胞因子的參與,其也與界面骨遭到破壞有關,與天然牙周炎的發(fā)病相似[13]。
基質金屬蛋白酶降解細胞外基質,可以維持細胞外基質的動態(tài)平衡。MMP-8是由單核巨噬細胞分泌的一種基質金屬蛋白酶,與組織損傷有密切關系[14]。在本研究中,種植體周圍炎的齦溝液中MMP-8的水平比健康種植體組和對照組高,提示MMP-8參與種植體炎癥的反應過程。同時發(fā)現(xiàn),牙周學診斷與IL-1β、TNF-α、IL-6、MMP-8水平呈正相關。
作為慢性進展性炎癥,種植體周圍炎會逐漸破壞種植體周圍的支持骨,形成種植體周袋,導致種植術失敗。炎癥因子在種植體周圍炎發(fā)病過程起著舉足輕重,研究相關因子參與免疫反應,對復制種植體周圍炎模型具有參考價值,有助于闡明種植體周圍炎的發(fā)病機制和炎癥的嚴重程度,采取針對性和預防性的治療措施。本研究結果表明,炎癥因子IL-1β、TNF-α、IL-6及MMP-8參與種植體周圍炎的發(fā)生、發(fā)展過程,這些因子產(chǎn)生的作用影響種植體中位支撐骨組織的功能。結合炎癥細胞因子在宿主炎癥反應中對破骨細胞作用的影響,并深入研究炎癥因子發(fā)揮作用的信號通路,可通過阻斷其信號通路,調控其表達,以達到控制種植體周圍炎癥發(fā)展的目的,更好地指導種植體周圍炎的臨床預防與治療。
綜上所述,口腔種植體周圍炎患者齦溝液中IL-1β、TNF-α、IL-6及MMP-8水平升高,牙周學診斷與炎癥因子分泌水平呈正相關。表明炎癥細胞因子可在一定程度上反映種植體周圍組織的健康狀態(tài)、炎癥與否和炎癥程度,同時,可以為臨床對種植體周圍炎的預防和治療提供新的思路與方向。
[1]蔣宏. 影響空腔種植修復的風險因素及對策分析[J]. 中國衛(wèi)生標準管理, 2017, 8(4): 28-29.
[2]MAHATO N, WU X H, WANG L. Management of peri-implantitis: a systematic review, 2010-2015[J]. Springerplus, 2016, 5: 105.
[3]PETTERSSON M, KELK P. BELIBASAKIS G N, et al. Titanium ions form particles that activate and execute interleukin-1β release from lipopolysaccharide-primed macrophages[J]. J Periodontal Res, 2017, 52(1): 21-32.
[4]陳曼玲, 黎銳鋒, 吳沖. 口腔護理行為對慢性牙周炎種植義齒修復后種植體周圍炎的預防分析[J]. 臨床醫(yī)學工程, 2017, 24(6): 17-20.
[5]SMEETS R, HENNINGSEN A, JUNG O, et al.definition, etiology, prevention and treatment of peri-implantitis-a review[J]. Head Face Med, 2014, 10: 34.
[6]葉淑華, 何福明. 口腔種植早期失敗原因分析[J]. 口腔醫(yī)學, 2017, 37(7): 642-646.
[7]林立垚. 炎性指標與口腔種植修復術患者種植體預后的相關性[J]. 中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志, 2017, 27(9): 104-107.
[8]RAMANAUSKAITE A, JUODZBALYS G.diagnostic principles of peri-implantitis: a systematic review and guidelines for periimplantitisdiagnosis proposal[J]. J Oral Maxillofac Res, 2016 Jul-Sep, 7(3): e8.
[9]于娜. 種植體周圍炎的危險因素及其防治新進展[J]. 牙體牙髓牙周病學雜志, 2017, 27(1): 49-52.
[10]ZHANG H, ZHANG X, HUANG J, et al. Identification of key genes and pathways for peri-implantitis through the analysis of gene expressiondata[J]. Exp Ther Med, 2017, 13(5): 1832-1840.
[11]孫志新, 張云濤. 口腔種植體周圍炎與白細胞介素間的關系[J].國際口腔醫(yī)學雜志, 2015, (2): 221-224.
[12]酈興. 種植體周圍炎齦溝液中IL-2、IFN-γ、IL-4、IL-6的表達及臨床意義[J]. 醫(yī)學研究雜志, 2015, 44(12): 125-128.
[13]THIERBACH R, MAIER K, SORSA T, et al. Peri-implant sulcus fluid (PISF) matrix metalloproteinase (MMP)-8 levels in periimplantitis[J]. J Clindiagn Res, 2016, 10(5): ZC34-ZC38.
[14]高善玲, 繆羽. 種植體周圍炎中細胞因子的相關研究[J]. 疾病監(jiān)測與控制雜志, 2015, 9(10): 711-713.
Relationships between oral peri-implantitis and in flammatory cytokines
Guo-qiang Zhao, Hai-sheng Lin
[Department of Stomatology, Taizhou Enze Medical Center (Taizhou Hospital of Zhejiang Province), Taizhou, Zhejiang 317000, China]
ObjectiveTo investigate the relationships between the peri-implantitis of the oral cavity and the levels of in flammatory factors in the surrounding gingival crevicular fluid (GCF).MethodsOne hundred and twenty patients with implant restoration from April 2014 to April 2016 were enrolled in this study. There were totally 128 implants , which weredivided into healthy implant group (81) and in flammatory implant group (47), while the corresponding contralateral natural healthy teeth were used as the control group (62). GCF was collected, and the periodontal examination was performed which included plaque index (PLI), probingdepth (PD) and sulcus bleeding index (SBI). The levels of IL-6, IL-1β, TNF-α and MMP-8 in the GCF were measured by ELISA. The correlations of PLI, SBI and PD with the IL-6, IL-1β, TNF-α and MMP-8 levels in the GCF were analyzed.ResultsThe levels of IL-6, IL-1β, TNF-α and MMP-8 in the GCF, and PLI, SBI and PD in the in flammatory implant group were higher than those in the healthy implant group and the control group, the differences were statistically significant (P< 0.05); while there were no significant differences between the healthy implant group and the control group (P> 0.05). SBI, PLI and PD were positively correlated with IL-6, IL-1β, TNF-α and MMP-8 levels (P< 0.05).ConclusionsPeriimplantitis is closely related to the in flammatory factors in the gingival crevicular fluid, and the in flammatory factors could reflect the health status of the peri-implant tissues to a certain extent.
peri-implantitis; plaque index; gingival bleeding index; probingdepth; in flammatory factor
10.3969/j.issn.1005-8982.2018.02.023
1005-8982(2018)02-00106-04
R783.6
A
2016-08-06
(童穎丹 編輯)