正畸力對(duì)牙周組織改建的影響

蘇哲君，張興樂(lè)，王 鵬

(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔科，河北承德 067000)

臨床醫(yī)學(xué)

正畸力對(duì)牙周組織改建的影響

蘇哲君，張興樂(lè)，王 鵬△

(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔科，河北承德 067000)

目的:觀察正畸力作用前后正畸牙齦溝液中血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)和白介素-1β(IL-1β)含量的變化，探討正畸力對(duì)牙周組織改建的影響。方法:選擇24例需拔除4顆第一雙尖牙矯治的青少年患者，牙列排齊整平后，用彈性橡皮鏈150g正畸力拉尖牙向遠(yuǎn)中，上頜左側(cè)尖牙為實(shí)驗(yàn)組，右側(cè)上頜尖牙為對(duì)照組，不加力。分別在加力前，加力后1、3、7、14、28d收集實(shí)驗(yàn)牙和對(duì)照牙遠(yuǎn)中臨面處的齦溝液，ELISA法檢測(cè)齦溝液中PDGF和IL-1β的含量。結(jié)果:實(shí)驗(yàn)組尖牙齦溝液中PDGF、IL-1β的含量在加力后均升高，IL-1β含量3d時(shí)達(dá)高峰、PDGF含量7d時(shí)達(dá)高峰，28d恢復(fù)至加力前水平。對(duì)照組齦溝液中PDGF和IL-1β的含量維持在基線水平。結(jié)論:正畸牙受力后齦溝液中PDGF和IL-1β的含量發(fā)生動(dòng)態(tài)規(guī)律性變化，說(shuō)明二者參與了正畸牙移動(dòng)牙周組織的改建。

正畸牙移動(dòng);齦溝液;血小板衍生生長(zhǎng)因子;白細(xì)胞介素-1β

錯(cuò)牙合畸形是口腔科的常見(jiàn)病，近年來(lái)發(fā)病率不斷上升，正畸治療是解決錯(cuò)牙合畸形的有效手段。目前，有關(guān)正畸牙齒移動(dòng)生物力學(xué)研究正成為熱點(diǎn)[1-2]。本研究采用ELISA法檢測(cè)正畸力作用下人正畸牙齦溝液中血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、白介素-1β(IL-1β)含量的變化，探討正畸力對(duì)牙周組織改建的影響。

1 材料與方法

1.1 病例選擇 2011年6月至2011年12月，承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔正畸科門診患者中自愿參加本研究的錯(cuò)牙合畸形患者24人，男10人、女14人，年齡11.3-15.2歲，平均13.4歲，均需要拔除4個(gè)第一雙尖牙進(jìn)行固定矯治，所有患者均安裝直絲弓矯治器。納入標(biāo)準(zhǔn):身體健康，牙周組織健康，無(wú)牙齦紅腫和探診出血，無(wú)夜磨牙和緊咬牙習(xí)慣，正畸矯治需要拔除上、下頜第一雙尖牙，實(shí)驗(yàn)前3個(gè)月內(nèi)未使用過(guò)鈣通道阻滯劑和苯妥英鈉等藥物。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)分組:雙側(cè)第一磨牙安置PIM直絲弓帶環(huán)，全口粘接新亞直絲弓托槽，規(guī)格0.022英寸×0.025英寸，牙列排齊后上、下頜更換0.018英寸進(jìn)口不銹鋼圓絲。實(shí)驗(yàn)組:以磨牙為正畸支抗，左側(cè)上頜尖牙與第一磨牙之間用彈性橡皮鏈拉尖牙向遠(yuǎn)中，力值150g，右側(cè)上頜尖牙不加力作為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)期間實(shí)驗(yàn)組尖牙不采取其它正畸治療措施。

1.2.2 齦溝液的收集:分別于實(shí)驗(yàn)組加力前，加力后1、3、7、14、28d收集實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組齦溝液。將濾紙裁成2×8mm的小條，消毒后分裝備用。取樣時(shí)以棉卷隔濕取樣牙位(實(shí)驗(yàn)牙和對(duì)照牙遠(yuǎn)中臨面處)，去除齦上菌斑及軟垢，然后輕輕以氣槍吹干受試牙牙面及周圍牙齦粘膜。用鑷子從Eppendorf管中夾取濾紙條輕輕插入實(shí)驗(yàn)牙遠(yuǎn)中齦溝內(nèi)，至有輕微阻力停止，留置30s后取出。將取出的濾紙條放入原Eppendorf管中封好，-70℃冰箱保存。

1.2.3 PDGF、IL-1β含量測(cè)定:冰凍樣本室溫下解凍，使用人PDGF、人IL-1β ELISA試劑盒檢測(cè)PDGF和IL-1β的含量。試劑盒購(gòu)自廈門慧嘉生物科技有限公司，操作步驟按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件行配對(duì)t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 齦溝液中PDGF的含量 實(shí)驗(yàn)組齦溝液中PDGF的含量在加力后3d、7d時(shí)明顯增高，7d時(shí)達(dá)到高峰，然后開始下降，28d恢復(fù)至基線水平;對(duì)照組齦溝液中PDGF的含量在28d內(nèi)無(wú)明顯變化。尖牙受力后3d、7d、14d，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組齦溝液中PDGF的含量比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見(jiàn)附表。

附表 齦溝液中PDGF和IL-1β的含量(±s，單位:ng/ml，n=24)

附表 齦溝液中PDGF和IL-1β的含量(±s，單位:ng/ml，n=24)

與實(shí)驗(yàn)組其它時(shí)間點(diǎn)比較:*P＜0.05

PDGF IL-1β實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 P 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 P 0d 2.35±0.74 2.30±0.80 ＞0.05 11.97±1.80 11.88±1.25 ＞0.05 1d 2.91±0.70 2.37±0.66 ＞0.05 18.19±2.13*11.91±1.80 ＜0.05 3d 5.70±0.79* 2.36±0.73 ＜0.05 28.00±2.16*11.96±1.44 ＜0.05 7d 6.28±0.72* 2.30±0.76 ＜0.05 19.19±2.02*12.02±1.46 ＜0.05 14d 4.00±0.75* 2.35±0.60 ＜0.05 11.92±1.55 12.35±1.63 ＞0.05 28d 2.45±0.66 2.34±0.81 ＞0.05 11.96±1.74 12.16±1.56 ＞0.05

2.2 齦溝液中IL-1β的含量 實(shí)驗(yàn)組齦溝液中IL-1β的含量在加力后1d、3d時(shí)明顯增高，3d時(shí)達(dá)到高峰，然后開始下降，28d時(shí)恢復(fù)至基線水平;對(duì)照組齦溝液中IL-1β的含量在28d內(nèi)無(wú)明顯變化。尖牙受力后1d、3d，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組齦溝液中IL-1β的含量比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見(jiàn)附表。

3 討論

齦溝液的產(chǎn)生是液體從毛細(xì)血管滲透到牙齦組織形成細(xì)胞間液，然后又通過(guò)牙齦組織中的淋巴管形成回流，影響齦溝液的主要因素是牙周的健康狀況和生物力。本研究選擇的病例牙周狀況基本健康，因此影響齦溝液的因素主要是生物力。在正畸的過(guò)程中，牙周膜血管活性增加，引起細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞膜通透性和離子通道活性的改變，導(dǎo)致血管擴(kuò)張、白細(xì)胞滲出至血管外，白細(xì)胞游出并釋放細(xì)胞因子、組織降解酶、酸性產(chǎn)物，使齦溝液的流量增加。因此，牙齒在受力后齦溝液中細(xì)胞因子的含量會(huì)有一定程度的變化，提示正畸力對(duì)牙周齦溝液有影響，從而間接證實(shí)了正畸力對(duì)牙周組織改建的影響。

PDGF是一種促細(xì)胞分裂劑，可以刺激多種細(xì)胞的分裂和增殖，有研究發(fā)現(xiàn)，PDGF可通過(guò)刺激成骨細(xì)胞DNA的合成促進(jìn)成骨細(xì)胞的分裂、增殖，對(duì)骨形成有一定的調(diào)節(jié)作用[3]。康祖銘等[4]發(fā)現(xiàn)，PDGF-AA在正畸加力組牙周組織的表達(dá)明顯高于正常對(duì)照組，在張力側(cè)表達(dá)均高于壓力側(cè)，推測(cè)PDGF可能參與了正畸骨改建過(guò)程的骨形成調(diào)節(jié)并發(fā)揮重要作用。

IL-1β主要由單核細(xì)胞和局部的巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞合成分泌，是一種強(qiáng)有力的骨吸收刺激因子。IL-1β可刺激成骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞中PGE2的產(chǎn)生，而PGE2能通過(guò)作用于破骨細(xì)胞促進(jìn)骨吸收。IL-1β還可刺激成骨細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等產(chǎn)生巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M-CSF)，M-CSF又可作用于骨髓內(nèi)干細(xì)胞及牙周膜內(nèi)未分化的間充質(zhì)細(xì)胞，促進(jìn)它們?cè)鲋撤只纬啥ㄏ虺墒斓募?xì)胞克隆，形成更多細(xì)胞的參與骨吸收[5]。有研究證實(shí)，機(jī)械力的刺激能夠促進(jìn)IL-1β分泌，促進(jìn)骨吸收[6]。

本研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組齦溝液中含有一定量的PDGF和IL-1β，說(shuō)明生理狀態(tài)下牙周組織的改建處于平衡狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)組齦溝液PDGF和IL-1β的含量均增加，IL-1β3d時(shí)達(dá)到峰值、PDGF 7d時(shí)達(dá)到峰值，然后開始下降，28d時(shí)恢復(fù)至基線水平，呈現(xiàn)明顯的時(shí)間變化特點(diǎn)。表明在適度正畸力的作用下，牙周組織改建的動(dòng)態(tài)平衡被打破，成骨和破骨活動(dòng)均活躍。加力初始階段，牙周組織的改建破骨大于成骨，以骨吸收為主，IL-1β含量增加;加力7d時(shí)PDGF達(dá)到峰值，成骨增加;在成骨與破骨的作用，牙齒出現(xiàn)遠(yuǎn)中移動(dòng)。本研究證實(shí)，PDGF和IL-1β參與了正畸牙齒移動(dòng)過(guò)程中牙周組織的改建，在改建重塑的過(guò)程中，二者協(xié)同作用;至28d時(shí)，隨牙齒移動(dòng)力的衰減，機(jī)械力的誘導(dǎo)逐漸減弱，直至牙周組織恢復(fù)生理狀態(tài)，PDGF、IL-1β恢復(fù)基線水平，從而維持正常的生理功能。

[1]Grant M, Wilson J, Rock P, et al. Induction of cytokines, MMP9, TIMPs, RANKL and OPG during orthodontic tooth movement [J]. Eur J Orthod, 2013, 35(5): 644-651.

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EFFECTS OF ORTHODONTIC FORCE ON REMODELING OF PERIODONTAL TISSUE

SU Zhe-jun, ZHANG Xing-le, WANG Peng
(Department of Stomatology, the Affiliated Hospital of Chengde Medical College, Hebei Chengde 067000,China)

Objective:To investigate the effects of orthodontic force on remodeling of periodontal tissue by observing the changes of platelet-derived growth factor (PDGF) and interleukin-1β (IL-1β) content in gingival crevicular fl uid (GCF) of orthodontic tooth before and after action of orthodontic force.Methods:24 teenagers that need to extract 4 fi rst premolars were selected in this study. Straight wire was applied on the teeth and aligned the teeth. The distal force of 150g was exerted to the canine on the left side, the right side canine was taken as control that no force. ELISA was used to detect the PDGF and IL-1β content in GCF from the distal position of experimental canine and control canine before action of force and 1d, 3d, 7d, 14d, 28d after action of force.Results:The PDGF and IL-1β content in GCF of experimental canine all increased. The IL-1β content reached peak at 3d, PDGF reached peak at 7d; they all returned to level before action of force at 28d. While the PDGF and IL-1β content in GCF of control canine remained at the base level during the study.Conclusions:Orthodontic force can cause regular dynamic changes of PDGF and IL-1β content in GCF of orthodontic tooth, which indicate that PDGF and IL-1β play an important role in remodeling of periodontal tissue of orthodontic tooth.

Orthodontic tooth movement; Gingival crevicular fl uid; PDGF ;IL-1β

R783.5

A

1004-6879(2013)06-0466-03

2013-04-25)

△ 通訊作者