黃輝,黃炫賡,于大海,羅智杰,郭夢竹(.廣西醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院民主門診部,廣西南寧5002;2.廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科,廣西南寧50007;.廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院口腔科,廣西南寧5002)
慢性牙周炎是一種始發(fā)于牙菌斑的慢性非特異性炎癥,齦下大量病原微生物的繁殖及代謝產(chǎn)物和宿主間的免疫反應(yīng)是促進(jìn)疾病發(fā)展的重要因素。牙周炎與糖尿病關(guān)系密切,是糖尿病的主要并發(fā)癥之一[1],影響著血糖的控制[2],而血糖控制則影響著牙周炎的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后。鹽酸二甲雙胍除具有傳統(tǒng)的降糖作用外,對骨組織似有保護(hù)作用[3],也有一定的抗感染作用[4]。因此,本文將探討二甲雙胍對實(shí)驗(yàn)性糖尿病牙周炎大鼠中相關(guān)因子[白細(xì)胞介素-1(IL-1)、IL-6和腫瘤壞死因子α(TNF-α)]表達(dá)的影響。
1.1 材料
1.1.1 主要試劑和儀器 IL-6檢測試劑盒(上海鈺博生物科技有限公司),TNF-α檢測試劑盒(上海森雄科技實(shí)業(yè)有限公司),IL-1檢測試劑盒(合肥蘭旭生物技術(shù)有限公司),酶標(biāo)儀(美國Bio-Red公司)。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)動物 從廣西醫(yī)科大學(xué)動物中心分批采購?fù)N系的清潔級Wistar雄性大鼠240只,每只200 g左右。由電腦生成隨機(jī)數(shù)字,并由此隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組、糖尿病性牙周炎組、單純牙周炎組和空白對照組,每組60只大鼠。
1.2 方法
1.2.1 動物模型建立
1.2.1.1 糖尿病模型建立 大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d,給予足量的飼料,自由飲水。禁食12 h,將鏈脲佐菌素(STZ)在使用前用0.1 mol/L、pH 4.5的枸櫞酸緩沖液配制成2%濃度,按照60 mg/kg的劑量,一次性腹腔注射。3 d后取大鼠尾靜脈血檢測血糖,≥19 mmol/L納入實(shí)驗(yàn)組;<19 mmol/L 則繼續(xù)腹腔注射 STZ(30 mg/kg),3 d后再測血糖,≥19 mmol/L納入實(shí)驗(yàn)組,<19 mmol/L排除。
1.2.1.2 牙周炎模型建立 實(shí)驗(yàn)組、糖尿病性牙周炎組大鼠在糖尿病模型建立3 d后,以及單純牙周炎組大鼠在喂養(yǎng)3 d后用10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,用直徑0.2 mm正畸結(jié)扎絲加絲線結(jié)扎大鼠右上頜第一磨牙牙頸部??瞻讓φ战M大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后,注射同等劑量的檸檬酸緩沖液。3 d后用10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,不作干預(yù)待其自然蘇醒。
1.2.1.3 模型建立后的喂養(yǎng)及處理 四組大鼠繼續(xù)普通飼料喂養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)組大鼠給予100 mg/(kg·d)二甲雙胍灌胃,其他組給予同體積蒸餾水灌胃。在模型建立、結(jié)扎后3、6、9周,每組每批取10只大鼠的尾靜脈血。
1.2.2 檢測指標(biāo) 以酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測尾靜脈血中IL-1、IL-6、TNF-α活性情況,按照檢測試劑盒說明書具體步驟操作,應(yīng)用酶標(biāo)儀在450 nm處測定光密度值(OD450值)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05,用重復(fù)測量數(shù)據(jù)方差分析進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組中各因子術(shù)前、術(shù)后3、6、9周水平的變化 與術(shù)前相比,實(shí)驗(yàn)組術(shù)后3、6、9周各因子水平均有所下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而其他組的各因子水平無明顯變化,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
2.2 球形檢驗(yàn)結(jié)果 IL-1的4次重復(fù)測量數(shù)據(jù)之間存在高度相關(guān)性,球形檢驗(yàn)結(jié)果比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而IL-6和TNF-α的球形檢驗(yàn)結(jié)果比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表 2。
2.3 個體內(nèi)變異部分的計(jì)算結(jié)果 IL-1、IL-6和TNF-α 3個因子的時(shí)間及時(shí)間×分組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P<0.01),時(shí)間及時(shí)間×分組的交互作用比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表 3。
2.4 個體間變異部分的計(jì)算結(jié)果 不同組別、不同時(shí)間點(diǎn)的IL-1、IL-6和TNF-α水平比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表 4。
2.5 各組各個時(shí)點(diǎn)重復(fù)測量IL-1、IL-6和TNF-α水平的均數(shù)變化趨勢 術(shù)前(模型建立后)空白對照組大鼠的IL-1、IL-6和TNF-α水平最低,其次是單純牙周炎組,最高是糖尿病性牙周炎組和實(shí)驗(yàn)組??瞻讓φ战M、單純牙周炎組、糖尿病性牙周炎組大鼠術(shù)后3、6、9周的IL-1、IL-6和TNF-α水平與術(shù)前相比無明顯變化,但實(shí)驗(yàn)組則隨著時(shí)間的推移而下降。見圖1~3。
表1 各組中各因子術(shù)前、術(shù)后3、6、9周水平的變化(±s)
表1 各組中各因子術(shù)前、術(shù)后3、6、9周水平的變化(±s)
注:與術(shù)前比較,aP<0.05
空白對照組組別 n 因子IL-1(pg/mL)IL-6(pg/mL)TNF-α(nmol/L)IL-1(pg/mL)IL-6(pg/mL)TNF-α(nmol/L)IL-1(pg/mL)IL-6(pg/mL)TNF-α IL-1(pg/mL)IL-6(pg/mL)TNF-α(nmol/L)10單純牙周炎組10糖尿病性牙周炎組10實(shí)驗(yàn)組10術(shù)前27.36±0.93 144.35±0.82 62.05±0.83 69.48±0.69 300.70±1.21 187.70±0.61 89.64±1.11 394.31±0.57 196.67±0.90 90.05±1.05 400.14±1.07 200.95±1.43術(shù)后3周26.95±0.81 144.28±0.93 61.77±1.01 70.12±0.84 300.52±1.46 187.17±1.53 89.33±1.06 393.85±1.24 196.41±0.82 75.91±1.21a 333.23±1.67a 181.54±1.22a術(shù)后6周27.13±0.76 143.95±0.76 61.90±0.78 69.82±0.77 300.78±1.31 187.64±1.35 89.44±1.35 394.28±0.67 196.38±0.75 59.97±1.75a 255.61±1.89a 105.53±0.64a術(shù)后9周27.65±0.68 144.04±0.68 61.54±0.91 69.75±0.85 300.69±1.60 187.92±0.87 89.96±0.99 394.35±1.09 196.07±0.77 32.72±1.70a 161.96±1.24a 82.57±1.04a
表2 球形檢驗(yàn)結(jié)果
表3 個體內(nèi)變異部分的計(jì)算結(jié)果
表4 個體間變異部分的計(jì)算結(jié)果
圖1 各組各個時(shí)點(diǎn)重復(fù)測量IL-1水平的均數(shù)變化趨勢圖
圖2 各組各個時(shí)點(diǎn)重復(fù)測量IL-6水平的均數(shù)變化趨勢圖
圖3 各組各個時(shí)點(diǎn)重復(fù)測量TNF-α水平的均數(shù)變化趨勢圖
2型糖尿病不僅是一種代謝性疾病,也是一種自然免疫和亞臨床炎癥疾病,其發(fā)病機(jī)制與慢性低度炎癥密切相關(guān)[5]。而促炎因子TNF-α、IL-6及IL-1與胰島素抵抗和代謝綜合征密切相關(guān)[6],是糖尿病及其慢性并發(fā)癥的重要發(fā)病基礎(chǔ)。而在2型糖尿病牙周炎患者中也發(fā)現(xiàn)齦溝液中的 IL-8、IL-6、TNF-α、IL-1β 等水平明顯比單純牙周炎患者高[7]。說明炎癥在牙周炎和糖尿病的發(fā)生發(fā)展中均起著重要作用。
二甲雙胍是臨床上常用的降糖藥,同時(shí)也具有抗感染作用,其直接作用于腺苷三磷酸活化的蛋白激酶,在調(diào)節(jié)脂多糖誘導(dǎo)的IL-1β、IL-6、TNF-α等相關(guān)炎癥因子的表達(dá)過程中起著重要作用[8-9]。本研究發(fā)現(xiàn),在術(shù)前,實(shí)驗(yàn)組和糖尿病性牙周炎組大鼠的IL-1、IL-6和TNF-α水平最高,其次是單純牙周炎組,最低是空白對照組。說明糖尿病和牙周炎均可使大鼠的IL-1、IL-6和TNF-α水平升高,而且糖尿病和牙周炎的致炎作用尚有疊加作用。空白對照組、單純牙周炎組、糖尿病性牙周炎組大鼠術(shù)后3、6、9周的IL-1、IL-6和TNF-α水平與術(shù)前相比無明顯變化,但實(shí)驗(yàn)組則隨著時(shí)間的推移而下降。說明二甲雙胍在其中起到了抑制炎癥的作用,其機(jī)制可能在于二甲雙胍下調(diào)了脂多糖誘導(dǎo)的IL-1、IL-6和TNF-α的分泌,具有直接的抗感染作用[10]。牙槽骨吸收是牙周炎的最終結(jié)局,骨改建的調(diào)節(jié)因子主要是IL-1和TNF-α,其可促進(jìn)骨的吸收,因此,抑制了炎性反應(yīng)就可抑制牙槽骨吸收的速度[11]。
綜上所述,在糖尿病性牙周炎中IL-1、IL-6和TNF-α等炎癥因子水平增高,而二甲雙胍既可以有效地調(diào)節(jié)血糖,還可以改善由脂多糖引起的成骨異常,對骨組織起到一定的保護(hù)作用[3]。
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