[摘要] 目的 通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)探索大麻二酚(CBD) 聯(lián)合米諾環(huán)素(MINO) 對(duì)小鼠實(shí)驗(yàn)性牙周炎的治療作用。方法 絲線結(jié)扎法建立小鼠牙周炎模型,口腔局部分別給予CBD、MINO及二者聯(lián)用, 通過(guò)定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR) 檢測(cè)牙周炎小鼠用藥后外周血炎癥因子變化,Micro CT、免疫印跡(WB) 及蘇木精-伊紅(HE) 染色分析局部位點(diǎn)炎癥改善情況;牙齦卟啉單胞菌抑菌實(shí)驗(yàn)檢測(cè)聯(lián)用藥物體外抗菌性能;體外誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞及牙齦成纖維細(xì)胞炎癥,通過(guò)qRT-PCR檢測(cè)炎癥相關(guān)mRNA表達(dá),劃痕實(shí)驗(yàn)探索藥物對(duì)細(xì)胞遷移的影響,并通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附(ELISA) 測(cè)定探究藥物對(duì)于膠原生成的作用。結(jié)果 聯(lián)用CBD與MINO后,與單獨(dú)用藥相比,小鼠全身炎癥指標(biāo)下降,局部附著喪失減輕、組織炎癥水平降低、牙周軟硬組織破壞得到改善;體外抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明聯(lián)用藥物表現(xiàn)出良好的抗菌性能;體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明聯(lián)用藥物降低巨噬細(xì)胞多種炎癥因子的表達(dá)水平,促進(jìn)炎癥狀態(tài)下人牙齦成纖維細(xì)胞增殖、遷移,提升膠原形成功能。結(jié)論 相較單一用藥方式法,局部應(yīng)用CBD聯(lián)合MINO對(duì)小鼠實(shí)驗(yàn)性牙周炎有著顯著療效。
[關(guān)鍵詞] 牙周炎; 大麻二酚; 米諾環(huán)素; 抗生素
[中圖分類(lèi)號(hào)] R781.4+2 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [doi] 10.7518/gjkq.2024078
牙周炎以牙菌斑為始動(dòng)因子,以逐漸加重、感染性牙周軟硬組織破壞為特點(diǎn)[1],是造成成年人失牙的重要因素[2-4],與全身健康聯(lián)系緊密[5-9]。因而,尋找牙周炎治療更高效的方案并探究其內(nèi)在機(jī)制迫在眉睫。大麻二酚(cannabidiol,CBD)是植物大麻葉提取物中唯一安全、非精神作用類(lèi)成分,可與體內(nèi)多種受體發(fā)生結(jié)合,在抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、止痛、神經(jīng)保護(hù)、抗抑郁焦慮等多方面具有良好的藥用價(jià)值[10]。CBD強(qiáng)效的抗炎特性已在不同組織器官中得到驗(yàn)證,可影響多種疾病的發(fā)展進(jìn)程,包括風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、潰瘍性結(jié)腸炎、銀屑病、糖尿病等[11-15]。本課題組前期研究[16]發(fā)現(xiàn):局部外用CBD可明顯減輕口腔潰瘍的炎癥程度,緩解潰瘍疼痛,促進(jìn)潰瘍愈合。
米諾環(huán)素(minocycline,MINO) 是第2代四環(huán)素類(lèi)抗生素,對(duì)需氧和厭氧革蘭陰性細(xì)菌均有抑菌效果[17]。前期研究[18]表明:MINO對(duì)牙菌斑生物膜中細(xì)菌的抑制效果明顯優(yōu)于多種其他抗生素。此外,MINO還具有抑制細(xì)胞凋亡和自噬、神經(jīng)保護(hù)、抗抑郁、抗血管生成和腫瘤轉(zhuǎn)移等非抗生素性質(zhì)[19-22]。然而,MINO作為目前牙周炎治療的常規(guī)藥物,缺陷也日漸凸顯——其治療周期較長(zhǎng),在長(zhǎng)期的較高濃度用藥過(guò)程中很容易出現(xiàn)耐藥菌株所導(dǎo)致的療效下降問(wèn)題,如若繼續(xù)應(yīng)用則可能導(dǎo)致口腔菌群及腸道菌群紊亂,產(chǎn)生多種不良反應(yīng)[23]。
本研究擬探索MINO與CBD聯(lián)用是否能在降低傳統(tǒng)MINO用量的同時(shí),對(duì)于牙周炎相關(guān)細(xì)胞同時(shí)保有抗菌、抗炎、保護(hù)膠原組織和促進(jìn)愈合等綜合性作用,為牙周炎治療提供新的思路。
鑒于CBD的安全性及多領(lǐng)域的生物學(xué)作用,聯(lián)合MINO廣譜抗菌作用及其非抗生素性質(zhì),本研究擬用牙周局部給藥方式[24-25],探究聯(lián)用CBD與MINO對(duì)牙周炎的療效。針對(duì)這一目標(biāo),本研究采用機(jī)械結(jié)扎法[26-27]構(gòu)建小鼠牙周炎模型,聯(lián)用藥物開(kāi)展了一系列體內(nèi)外實(shí)驗(yàn),現(xiàn)將結(jié)果匯報(bào)如下。
1 材料和方法
1.1 材料
CBD (云南漢盟制藥有限公司,中國(guó))、MINO(Sigma公司,美國(guó))、SPF級(jí)C57BL雄性小鼠(12周齡)、ATCC 33277牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonasgingivalis, P. gingivalis) 菌株、RAW264.7 小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病細(xì)胞系(mousemononuclear macrophages cell,百特生物公司,中國(guó))、蘇木精- 伊紅(hematoxylin-eosin staining,HE) 染液試劑盒(碧云天公司,中國(guó))、5×蛋白上樣緩沖液(碧云天公司,中國(guó))、蛋白濃度測(cè)定試劑盒(凱基生物公司,中國(guó))、胰蛋白胨大豆肉湯培養(yǎng)基粉末(默克生物公司,中國(guó))、Dulbecco’s改良高糖培養(yǎng)基(Dulbecco’s modified eaglemedium,DMEM)(HyClone公司,美國(guó))、分散酶(Sigma公司,美國(guó))、Ⅱ型膠原酶(Sigma公司,美國(guó))、酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(enzyme-linkedimmunosorbent assay,ELISA) 試劑盒(云克隆公司,中國(guó))。
1.2 方法
1.2.1 栓絲法構(gòu)建小鼠牙周炎模型、給藥及取材
對(duì)50只6~8周齡C57BL雄性小鼠(20~30 g) 進(jìn)行為期1周的檢疫,將動(dòng)物置于塑料籠中正常喂養(yǎng)5 d適應(yīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心環(huán)境。隨機(jī)將小鼠分為5組,每組各10只。將6-0手術(shù)用無(wú)菌絲線穿過(guò)小鼠上頜第一磨牙及第二磨牙之間,并于第一磨牙遠(yuǎn)中頰側(cè)打結(jié), 建立小鼠牙周炎模型。對(duì)照處理組(Sham) 在造模后隨即剪斷并移除絲線。實(shí)驗(yàn)組分別給予10 mg/mL的CBD、1 mg/mL的MINO及10 mg/mL的CBD+1 mg/mL的MINO口腔噴劑,對(duì)照組則給予等量(每次噴劑用量均為1 mL) 輔料口腔噴劑(Vehicle),從造模后7 d開(kāi)始,連續(xù)7 d每天給予口腔噴劑1次,給藥7 d后(即造模后14 d) 取材檢測(cè)。
分組如下:1) 對(duì)照處理組(Sham) +溶劑(Vehicle),記為Control組;2) 牙周炎+溶劑(Vehicle),記為L(zhǎng)igatured 組; 3) 牙周炎+ CBD(10 mg/mL溶于溶劑),記為CBD組;4) 牙周炎+MINO(1 mg/mL溶于溶劑),記為MINO組;5) 牙周炎+CBD(10 mg/mL)+MINO(1 mg/mL),記為DUAL組。
1.2.2 Micro CT 掃描和分析
將小鼠上頜骨組織放入19 mm樣本管, 置于μCT 80 系統(tǒng)(ScancoMedical公司,瑞士),設(shè)置5 μm精度,按500 proj/180°分辨率逐層掃描(55 kV、114 mA、500 ms)。三維重建后測(cè)量絲線穿入位置即第一、第二磨牙最大近遠(yuǎn)中徑界面的鄰接點(diǎn)至牙槽嵴頂(alveolarbone crest,ABC) 的距離,以模擬牙周炎的牙槽嵴吸收。圈定上頜第一磨牙及第二磨牙之間評(píng)分ABC的位置,骨小梁分析的參數(shù)為骨體積分?jǐn)?shù)(bone volume fraction,BV/TV)(%)。
1.2.3 外周血RNA提取、逆轉(zhuǎn)錄及定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative reverse transcription-polymerasechain reaction,qRT-PCR) 實(shí)驗(yàn)
提取小鼠外周血RNA,進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄(Takara公司,日本),反應(yīng)完成后獲得20 μL cDNA樣本,稀釋5倍后用于下一步實(shí)驗(yàn)或凍存于-20 ℃冰箱備用。配制qRTPCR體系,以cDNA作為擴(kuò)增模板,每樣本設(shè)3個(gè)復(fù)孔進(jìn)行反應(yīng),采用2-ΔΔCt 法定量計(jì)算。
1.2.4 石蠟切片制取及染色
配制20% 乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA) 脫鈣液,將掃描完畢的上頜骨樣本浸泡于脫鈣液中4周。脫水、透明、浸蠟和包埋,獲得組織蠟塊。理想切片位置為:上頜第一磨牙與第二磨牙間ABC最大近遠(yuǎn)中徑截面。將切片在45 ℃水浴鍋中充分鋪展,再用黏附性載玻片撈片,充分干燥4 ℃保存?zhèn)溆?。石蠟切片脫蠟至水,蘇木精染細(xì)胞核、伊紅染細(xì)胞質(zhì),脫水封片后使用顯微鏡觀察切片,鏡下進(jìn)行圖像處理和比較。
1.2.5 蛋白免疫印跡(western blot,WB) 實(shí)驗(yàn)
提取小鼠牙齦組織蛋白,分裝后保存于-80 ℃冰箱,需避免反復(fù)凍融;配制1×電泳緩沖液、配制轉(zhuǎn)膜緩沖液; 制備聚丙烯酰胺凝膠(polyacrylamidegel,PAGE) 凝膠和電泳;轉(zhuǎn)膜、封閉、抗體孵育;遵照化學(xué)發(fā)光試劑盒的說(shuō)明,按1∶1比例配制化學(xué)發(fā)光底物(electrochemiluminescence,ECL) 顯影液。同顯影液于室溫避光孵育2 min。調(diào)整曝光時(shí)間,觀察各條帶結(jié)果并拍照。
1.2.6 抗菌藥敏實(shí)驗(yàn)
1) 不同濃度CBD及MINO溶液的配制及最佳組合濃度探索。將CBD及MINO分別溶解于二甲基亞礬(dimethyl sulfoxide,DMSO) 溶液中,配制成20 g/L儲(chǔ)存溶液,再將其稀釋為對(duì)應(yīng)組合濃度梯度溶液備用。2) 最小抑菌濃度(minimal inhibitory concentration,MIC) 測(cè)定。將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌懸液[每毫升1.5×108菌落形成單位(colony forming units,CFU) ]加入96孔板中(每孔100 μL),分別加入不同濃度的CBD及MINO溶液100 μL和溶劑100 μL。培養(yǎng)48 h后,黑色背景下肉眼觀察菌液無(wú)渾濁出現(xiàn)的最低藥物濃度組合為兩藥聯(lián)用的MIC。3) 細(xì)菌生長(zhǎng)曲線測(cè)定。取相應(yīng)濃度的CBD+MINO溶液和對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌懸液(1.5×103 CFU/mL) 各2.5 mL混合均勻,將CBD+MINO終濃度分別為1/4 MIC、1/2 MIC、MIC作為實(shí)驗(yàn)組;將DMSO溶液與對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌懸液(1.5×108 CFU/mL) 各2.5 mL混合均勻后作為對(duì)照組。于培養(yǎng)0、4、8、12、16、20、24 h后,加入細(xì)菌懸液,通過(guò)酶標(biāo)儀檢測(cè)于600 nm波長(zhǎng)下各小孔吸光度(光密度值),并繪制生長(zhǎng)曲線。
1.2.7 細(xì)胞炎癥誘導(dǎo)及劃痕實(shí)驗(yàn)
將6孔板中各孔原液吸凈丟棄,更換為含1 μg/mL P. gingivalis來(lái)源脂多糖(lipopolysaccharide,LPS) 的無(wú)雙抗培養(yǎng)基,本實(shí)驗(yàn)LPS處理時(shí)間節(jié)點(diǎn)設(shè)置為6 h,而后加入各組藥物處理12 h,在收樣前30 min加入腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP),使其在溶液中濃度為2 mg/mL。將牙齦成纖維細(xì)胞以每孔6×104個(gè)細(xì)胞的密度接種于6孔板中,誘導(dǎo)炎癥,更換為無(wú)血清且含1%雙抗的DMEM繼續(xù)培養(yǎng)24 h后,使用20 μL槍尖垂直于孔板劃痕,采圖后計(jì)算劃痕面積。
1.2.8 數(shù)據(jù)分析
所有實(shí)驗(yàn)均已重復(fù)3次。采用單因素方差分析確定各變量的顯著性影響,然后進(jìn)行Tukey’s多重比較檢驗(yàn)。
2 結(jié)果
2.1 CBD與MINO聯(lián)用有效減輕小鼠牙槽骨破壞
通過(guò)對(duì)上頜第一、二磨牙舌側(cè)面的Micro CT掃描重建,觀察到牙周炎造模后,牙槽骨的破壞尤為顯著(圖1A)。其中,Control組從上頜第一磨牙釉牙骨質(zhì)界(enamel cementum junction,CEJ) 起、到小鼠上頜第一、二磨牙間ABC止的距離(CEJ-ABC) 遠(yuǎn)大于所有給藥組小鼠,提示第一磨牙栓絲建模造成嚴(yán)重的牙槽骨吸收;而CBD+MINO處理組小鼠的牙槽骨吸收略低于CBD/MINO單獨(dú)處理組(Plt;0.05),為所有實(shí)驗(yàn)組中最低的,提示CBD+MINO的口腔局部應(yīng)用有效減輕小鼠患牙周?chē)啦酃堑难仔云茐模▓D1B)。
此外,本實(shí)驗(yàn)還通過(guò)ImageJ定量比較了各組小鼠上頜第一、二磨牙牙根近遠(yuǎn)中軸面所圍成的橫截面積差異,溶劑組小鼠牙槽骨破壞面積最大,而這一指標(biāo)在CBD+MINO組顯著降低,且低于傳統(tǒng)單獨(dú)應(yīng)用MINO組(圖1C)。同時(shí)對(duì)各骨小梁參數(shù)進(jìn)行了定量分析(圖1D),結(jié)果趨勢(shì)符合上述觀察。各組間BV/TV的分析結(jié)果與CEJ-ABC距離變化趨勢(shì)意義一致,結(jié)果表明牙周炎栓絲模型的建立對(duì)于患牙牙周骨小梁分?jǐn)?shù)具有負(fù)面影響,而應(yīng)用CBD+MINO對(duì)這一現(xiàn)象有所逆轉(zhuǎn)。造模后7 d給予CBD+MINO聯(lián)合噴劑后,相較于對(duì)照組及單獨(dú)應(yīng)用其中一種藥物而言,小鼠牙周硬組織破壞的進(jìn)展減慢、破壞程度減輕。
2.2 CBD 與MINO 聯(lián)用降低牙周炎小鼠局部和全身炎癥水平
造模后14 d收取小鼠牙周組織樣本進(jìn)行HE組織染色。機(jī)械栓絲法造模后給藥7 d,僅栓絲組可見(jiàn)患牙近遠(yuǎn)中牙槽嵴處骨質(zhì)破壞嚴(yán)重,主要表現(xiàn)為圖2A中標(biāo)注所示ABC向根方退縮、以及G所示的齦乳頭處炎癥細(xì)胞大量浸潤(rùn)。而CBD組與聯(lián)用組ABC高度保留較好,齦乳頭處炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)較少,僅可見(jiàn)少許淋巴細(xì)胞,且CBD+MINO組淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)程度進(jìn)一步降低。進(jìn)一步收集局部牙齦組織行免疫印跡實(shí)驗(yàn),其結(jié)果可證實(shí),CBD+MINO的組合在減輕局部炎癥狀態(tài)上的效果優(yōu)于單獨(dú)使用CBD或MINO (圖2B)??紤]到牙周炎的持續(xù)狀態(tài)在人體能夠引發(fā)全身性的低度炎癥改變,本實(shí)驗(yàn)取小鼠外周血檢測(cè)了各組小鼠血清中基因的轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)。結(jié)果顯示:與單獨(dú)用藥相比,聯(lián)用CBD+MINO可抑制全身白細(xì)胞介素(interleukin,IL) -1β及腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF) -α炎癥因子的表達(dá)(圖2C)。
2.3 CBD與MINO聯(lián)用抑制P. gingivalis 增殖
回顧文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn):目前暫無(wú)CBD與MINO聯(lián)合抗菌用藥的濃度探究,因此本實(shí)驗(yàn)通過(guò)設(shè)計(jì)2種藥物連續(xù)濃度梯度并進(jìn)行組合,以探究最適宜的用藥濃度。選擇P. gingivalis作為牙周炎致病菌代表菌種,分別施以不同濃度梯度的組合藥物,將微生物懸液吸光度作成熱圖形式,藍(lán)色越深代表組合藥物對(duì)于該種微生物抑制作用越強(qiáng)。如圖3A所示,可以初步將1 μg/mL CBD+0.06 μg/mL MINO作為聯(lián)合用藥MIC。
組合藥物對(duì)和P. gingivalis生長(zhǎng)曲線的影響見(jiàn)圖3B。與對(duì)照組相比,各濃度組合藥物實(shí)驗(yàn)組對(duì)其生長(zhǎng)均有不同程度的抑制,且該抑制作用呈濃度依賴性。1/8 MIC、1/4 MIC、1/2 MIC組細(xì)菌生長(zhǎng)呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì),而MIC組細(xì)菌的增長(zhǎng)幾乎完全受到抑制,證明實(shí)驗(yàn)所得出組合藥物MIC濃度可靠。值得一提的是,常用于抑菌的MINO濃度一般為0.1~1 μg/mL。本實(shí)驗(yàn)顯示:CBD+MINO組合中MINO有效濃度可進(jìn)一步降低至0.06 μg/mL,降低抗生素用量對(duì)減小細(xì)菌耐藥風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。
2.4 CBD 與MINO 聯(lián)用降低巨噬細(xì)胞炎癥因子分泌
炎癥誘導(dǎo)的RAW264.7給予不同藥物處理后進(jìn)行qRT-PCR實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示:給予CBD+MINO處理后,RAW264.7 中pro-IL-1β、IL-1β、TNF- α 和Irf-1基因轉(zhuǎn)錄水平均發(fā)生顯著下調(diào),且聯(lián)用藥物組pro-IL-1β、IL-1β、TNF-α下調(diào)程度均大于單獨(dú)使用MINO (Plt;0.05),進(jìn)一步驗(yàn)證了CBD與MINO聯(lián)用對(duì)小鼠巨噬細(xì)胞中炎癥相關(guān)通路基因的抑制作用(圖4A)。
同時(shí)提取不同組藥物處理的炎癥巨噬細(xì)胞裂解液蛋白, 進(jìn)行WB實(shí)驗(yàn), 結(jié)果如圖4B所示,CBD+MINO處理后巨噬細(xì)胞分泌IL-1β蛋白水平較其他組有所下降,提示在體外抗炎作用方面,聯(lián)用CBD及MINO達(dá)到了比單用CBD更強(qiáng)的抗炎作用。
2.5 CBD 與MINO 聯(lián)用促進(jìn)炎癥狀態(tài)下人牙齦成纖維細(xì)胞遷移
劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:CBD與MINO單獨(dú)使用和聯(lián)用均能改善炎癥狀態(tài)下人牙齦成纖維細(xì)胞遷移(圖5A)。 24 h時(shí)間點(diǎn),與對(duì)照組毫無(wú)遷移跡象相比,CBD+MINO組已能觀察到細(xì)胞遷移,即兩藥聯(lián)用在早期就能促進(jìn)炎癥狀態(tài)下人牙齦成纖維細(xì)胞(human gingival fibroblast, HGF) 的遷移。48 h時(shí)間點(diǎn),與對(duì)照組相比,定量、定性結(jié)果均顯示:CBD聯(lián)用MINO能顯著改善炎癥下HGF的遷移能力(圖5B,Plt;0.001)。
2.6 CBD 與MINO 聯(lián)用提高人牙齦成纖維細(xì)胞膠原生成
qRT-PCR結(jié)果顯示:與對(duì)照組相比,炎癥狀態(tài)下各組HGF細(xì)胞產(chǎn)生膠原能力減弱,而CBD與MINO聯(lián)用處理組可顯著提升炎癥狀態(tài)下人牙齦成纖維細(xì)胞產(chǎn)生膠原能力,從而基本恢復(fù)HGF正常生理功能,ELISA定量進(jìn)一步驗(yàn)證了該結(jié)果,且與單獨(dú)應(yīng)用MINO組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.001)(圖6A、B)。
3 討論
作為最常見(jiàn)的口腔慢性感染性疾病,牙周炎嚴(yán)重影響患者口腔及全身健康。位于牙周袋內(nèi)的牙菌斑生物膜是牙周炎致病因素中最重要的一環(huán),研究[2-4]顯示:定植于牙周袋內(nèi)的微生物群落所包含細(xì)菌種屬數(shù)已逾百種,由革蘭陽(yáng)性和革蘭陰性細(xì)菌共同構(gòu)成[28-29],而臨床通常采用的齦上/齦下潔刮治的治療方式常常未能深入到根分叉病變部位和牙周袋內(nèi)底部[30],無(wú)法有效地控制細(xì)菌感染及繼發(fā)的宿主免疫反應(yīng),治療效果難以保證[31-33]。
CBD強(qiáng)大的生物學(xué)效應(yīng)已在眾多體內(nèi)外研究中得到證實(shí),包括:抗癌、抗炎、止痛、神經(jīng)保護(hù)、抗抑郁焦慮五大主要方面[10];其中,CBD良好的抗炎、免疫調(diào)節(jié)特性已在體內(nèi)多種組織器官及相關(guān)炎癥性疾病模型中得到驗(yàn)證。鑒于CBD對(duì)在口腔炎癥性疾病中發(fā)揮的良好抗炎及抑菌等功效,相關(guān)組織已研制出含CBD的口腔護(hù)理產(chǎn)品[34],對(duì)牙周炎、牙齦炎、口腔潰瘍等口腔問(wèn)題有良好效果,并申請(qǐng)了相關(guān)發(fā)明專利。但目前針對(duì)CBD治療口腔疾病的組織驗(yàn)證研究甚少,尤其是CBD抗菌的作用機(jī)制目前尚無(wú)研究報(bào)道,因此在推廣其臨床應(yīng)用之前仍需進(jìn)一步體外抗菌實(shí)驗(yàn)探索。
MINO為一種新型廣譜抗生素,因滲透性好、脂溶性高的特點(diǎn)被用于牙周炎的治療,該藥局部用藥可變硬形成薄膜,其中一部分薄膜可與硬組織螯合之后緩慢釋放以維持局部的高濃度[35]。MINO雖作為廣譜抗生素,抑制多種細(xì)菌增殖能力早已被證實(shí),但近期研究發(fā)現(xiàn),其改善炎癥反應(yīng)的效果非常局限[36],牙周炎患者局部軟硬組織受細(xì)菌毒力因子刺激產(chǎn)生較強(qiáng)的破壞性炎癥反應(yīng),導(dǎo)致牙齦色形質(zhì)改變、探診出血、牙周纖維結(jié)締組織破壞、骨組織破壞乃至牙松動(dòng)甚至脫落,MINO未能從抑制炎癥方面改善牙周炎[37],因而在抗菌治療的同時(shí)改善局部炎癥反應(yīng)也是治療牙周炎的目標(biāo)之一。因此,為在抗菌治療的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)局部炎癥的控制,本研究在上述傳統(tǒng)MINO抗菌治療牙周炎的基礎(chǔ)上加以CBD進(jìn)行抗炎治療。
P. gingivalis是牙周炎主要致病菌之一,直接參與牙菌斑生物膜的形成[38]。本研究篩選出了CBD及MINO的組合藥物MIC組合,并繪制不同濃度藥物組合下P. gingivalis的生長(zhǎng)曲線,觀察到組合藥物的抑制作用有一定的濃度依賴性,該抑制作用在較通常單一使用MINO時(shí)所用濃度更低的MINO用量下,效果強(qiáng)于單獨(dú)應(yīng)用CBD或MINO的傳統(tǒng)抗生素療法。聯(lián)合應(yīng)用CBD及MINO對(duì)多種細(xì)菌具有較強(qiáng)的體外抑菌活性,有望成為新型的牙周炎輔助治療藥物。
本實(shí)驗(yàn)選取小鼠巨噬細(xì)胞,并使用LPS對(duì)其進(jìn)行炎癥誘導(dǎo),這也是體外炎癥實(shí)驗(yàn)常用的細(xì)胞模型。聯(lián)用藥物在體內(nèi)對(duì)于炎癥狀態(tài)下巨噬細(xì)胞促炎作用具有強(qiáng)于單獨(dú)用藥的效果。牙齦成纖維細(xì)胞參與膠原與細(xì)胞外基質(zhì)合成,因此對(duì)牙周組織愈合至關(guān)重要[39]。牙齦成纖維細(xì)胞向缺隙間處遷移并關(guān)閉創(chuàng)口是軟組織再生的第一步,其遷移速度影響牙周組織的再生和重塑過(guò)程[40]。而在本實(shí)驗(yàn)中選取的MINO濃度分別為0.06 μg/mL,低于推薦的血清水平濃度,依然達(dá)到治療目的,且在MINO的有效抑菌濃度內(nèi),聯(lián)用藥物可促進(jìn)炎癥狀態(tài)下人牙齦成纖維細(xì)胞增殖和膠原合成。
綜上所述,本課題揭示了局部聯(lián)合應(yīng)用CBD及MINO對(duì)牙周炎的顯著療效,明確了二者聯(lián)用在牙周炎發(fā)生過(guò)程中、通過(guò)抗菌及抗炎雙重機(jī)制保護(hù)牙周組織,為牙周炎高效治療藥物研發(fā)提供新思路。
利益沖突聲明:作者聲明本文無(wú)利益沖突。
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( 本文編輯 王姝 )
[基金項(xiàng)目] 四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院交叉學(xué)科創(chuàng)新項(xiàng)目(RD-03-202010);四川省國(guó)際科技合作項(xiàng)目(2021YFH0015)