P 物質和IL-1β在固定正畸牙齦溝液中的表達

閆利勇，劉煥燕，高靜，張麗

(泰安市中心醫院口腔科，山東 泰安 271000)

P 物質和IL-1β在固定正畸牙齦溝液中的表達

閆利勇，劉煥燕，高靜，張麗

(泰安市中心醫院口腔科，山東 泰安 271000)

目的通過檢測固定正畸患者不同矯治時期齦溝液(GCF)中P物質(SP)和白細胞介素-1β(IL-1β)含量的動態變化，探討兩者在正畸牙牙周組織改建過程中的影響和臨床意義。方法選擇2015年4月至2016年3月于泰安市中心醫院需要拔除雙側第一前磨牙固定矯治患者30例，隨機選擇一側尖牙作為觀察組，施加250 g遠中移動初始力，另一側為對照組不受力。分別在加力當天以及加力后1 d、7 d、14 d、21 d和28 d收集患者尖牙近中及遠中齦溝液，采用酶聯免疫吸附實驗(ELISA)測定SP和IL-1β含量。結果正畸加力后觀察組GCF中SP和IL-1β均開始升高[(3.8±1.2)pg/mL、(42.4±11.5)ng/mL]，第7天均達到高峰[(5.0±1.4)pg/mL、(53.8±13.7)ng/mL]，第28天基本回落至基線[(2.6±0.8)pg/mL和(35.6±11.9)ng/mL]。對照組GCF中SP和IL-1β基本維持在基線。加力后1 d、7 d和14 d觀察組GCF中SP含量和加力后1 d、7 d IL-1β含量與對照組比較差異有統計學意義(P＜0.05)。結論正畸牙齦溝液中SP和IL-1β的表達隨牙周組織受力變化而變化，參與牙齒移動和牙槽骨改建，其監測為正確判斷正畸牙的牙周狀況提供一定參考依據。

正畸牙移動；P物質；白細胞介素-1β；齦溝液

正畸牙受力后，牙周組織在許多炎癥介質參與下發生一系列改建和重塑從而完成牙齒移動。P物質(SP)作為一種神經肽，在牙髓及牙周組織中含量較高，其具有的神經遞質及神經調質作用使其成為組織炎癥的重要標志[1]。而白細胞介素1β(IL-1β)作為一種多功能的炎性因子，同時也是破骨細胞早期促進因子，與牙槽骨代謝密切相關。研究表明，IL-1可以激活神經末梢，導致P物質從末梢釋放[2]，而P物質又可刺激單核細胞釋放更多IL-1等炎性細胞因子[3]。本研究通過檢測正畸牙受力前后齦溝液(GCF)中SP和IL-1β含量及其動態變化，探討二者在正畸牙牙周組織改建過程中的影響和相關的生物意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年4月至2016年1月在泰安市中心醫院口腔正畸門診隨機選擇需要拔除雙側第一前磨牙固定矯治患者30例，男女各15例，年齡12～17歲，恒牙。納入標準：①牙周健康，探診深度≤3 mm，無牙齦紅腫和探診出血；②3個月內未服用抗生素，1個月內未服用非甾體抗炎藥；③身體健康，無肝、腎、骨骼系統、心臟等系統性疾病病史，無長期服藥史；④自愿參加本實驗，依從性良好并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗分組 上頜牙齒常規粘接標準直絲弓矯正裝置，放置不銹鋼方絲(0.018×0.025英寸)和Nance弓增加支抗。隨機選擇上頜一側尖牙作為觀察組，彈簧向遠中加力250 g；另一側尖牙則作為對照組，不施加力。配戴矯治器前對患者進行正規全面的口腔衛生宣教，要求早、晚飯后及晚上睡覺前刷牙，每次刷牙不少于3 min，最好在飯后5 min刷牙。

1.2.2 齦溝液的收集、測量及保存 分別在加力當天以及矯治開始后1 d、7 d、14 d、21 d和28 d收集患者尖牙近中及遠中齦溝液。取樣牙位棉卷隔濕，探針去除齦上菌斑及軟垢，氣槍吹干受試牙牙面及周圍牙齦黏膜，分別將2 mm×10 mm濾紙條(上海試劑三廠)輕輕插入該牙近中遠中頰側齦溝內，至有輕微阻力即停止，留置30 s后取出后放入盛有200 μL樣本稀釋液的Eppendorf管中，若濾紙條被血液、唾液污染則棄置不用，-70℃冰箱中保存。按照上述方法依次于各時間點取樣，待樣本取全后一起檢測。

1.2.3 SP和IL-1β含量的檢測 所有樣本集中于同一日測定，室溫離心洗提法回收齦溝液。SP含量及IL-1β含量檢測采用ELISA法，操作步驟按照人SP及IL-1β ELISA試劑盒(上海嵐派生物科技有限公司)說明書要求進行，所有樣本采用復管分析。

1.3 統計學方法 應用SPSS20.0軟件對實驗數據進行統計分析，計量數據以均數±標準差(±s)表示，組間比較采用配對t檢驗，以P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 GCF中SP含量變化 觀察組GCF中SP含量在加力后1 d、7 d持續升至高峰，14 d開始下降，第28天基本恢復到基線；而對照組SP含量在28 d中基本維持在基線水平(圖1)。尖牙受力后1 d、7 d及14 d時兩組SP含量差異有統計學意義(P＜0.05)，見表1。

圖1 GCF中SP含量動態變化曲線

表1 正畸加力前后GCF中SP含量變化(pg/L，±s)

表1 正畸加力前后GCF中SP含量變化(pg/L，±s)

?

2.2 GCF中IL-1β含量變化 GCF中IL-1β的含量動態變化如圖2所示。觀察組IL-1β含量在加力后1 d、7 d持續升至高峰，然后下降，第28天基本恢復到基線；而對照組IL-1β含量在28 d中基本維持在基線水平。尖牙受力后1 d、7 d時兩組IL-1β含量差異有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

圖2 GCF中IL-1β含量動態變化曲線

表2 正畸加力前后GCF中IL-1β含量變化(ng/mL，±s)

表2 正畸加力前后GCF中IL-1β含量變化(ng/mL，±s)

組別觀察組對照組t值P值例數30 30當天28.2±10.7 27.3±9.6 0.242 0.810 1 d 42.4±11.5 31.8±10.5 3.807 0.001 7 d 53.8±13.7 35.2±10.3 26.281 0.000 14 d 45.0±12.4 37.7±12.1 2.305 0.051 21 d 39.3±13.1 32.6±11.9 1.457 0.156 28 d 35.6±11.9 30.9±11.3 1.116 0.274

3 討 論

正畸牙移動早期發生急性炎癥反應，牙周血管性擴張、白細胞從牙周膜血管中游離出來[4]。而齦溝液來自牙周組織，其成分與牙周組織的生理狀態息息相關，可以反映牙周支持組織的代謝變化[5-6]。GCF樣本采集具有簡單、無創、操作可重復性等優點，其內容檢測為研究正畸牙移動過程中牙周組織的改建提供了簡便可行的途徑。

P物質是一種含有11個氨基酸的多肽。人類健康牙齦組織中P物質陽性神經纖維位于結締組織并分散于膠原成分中，特別集中存在于網狀釘突區和血管周圍[5]。在外源性或內源性因素刺激感覺神經時，SP向牙周組織內血管釋放，導致血管舒張，毛細血管通透性增加及血漿滲出，引起神經性炎癥，啟動并調節炎癥過程。Dudic等[8]研究監測正畸牙齦溝液中SP含量變化，結果顯示觀察組正畸后第1天、第7天SP含量明顯升高，且于對照組比較差異有統計學意義，其認為SP含量變化與牙齒移動有關。本研究結果顯示，觀察組尖牙受力后第1天、第7天SP持續升至高峰，與對照組比較差異有統計學意義，與Dudic等[8]研究結果基本一致。SP在14d時開始出現下降，但仍明顯高于對照組，21 d時出現明顯下降，28 d時減少至基線水平。筆者在往期研究中發現SP含量在固定矯治器戴用1周后明顯升高，且矯治后4周、8周仍持續升高[9]，與本文研究結果存在差異。分析原因可能由于觀察時間點不同，SP含量動態觀察可能存在遺漏：本文中觀察時間分別在矯治后1周、2周、3周、4周，而以往研究中僅為矯治后1周、4周、8周，觀察時間跨度較大。張靜等[10]、徐琳等[11]研究認為SP不僅參與了早期牙周的炎癥損傷過程，而且參與了后期的牙周組織修復重建過程，SP可能參與了正畸骨改建過程的骨形成調節并發揮重要作用。SP含量可能在矯治力施加后期某一時間段內出現再次升高，還需進一步研究。

IL-1β主要是由單核細胞和巨噬細胞在細菌及其產物(內毒素，LPS)的刺激下產生，可通過直接激活破骨細胞、刺激前列腺素E2(PGE2)合成或協同其他細胞因子來調控骨吸收。而Luppanapornlarp等[12]、柴媛等[13]研究顯示正畸牙早期移動時GCF中的IL-1β含量均有明顯升高，提示IL-1β在牙移動過程對牙槽骨的破壞吸收起到重要作用。本研究中，觀察組IL-1β的含量在加力后開始明顯增加，與對照組比較，尖牙受力后第1天、第7天差異具有統計學意義，與柴媛等[13]、蘇哲君等研究基本一致，提示早期牙齒移動過程中IL-1β高度表達。Iwasaki等[15]研究認為IL-1β的增加是局部骨重建加快的標志。IL-1β 14 d后開始下降，第28天減少至基線水平。表明隨著牙齒移動力的衰減，機械力的誘導逐漸減弱直至牙周組織恢復生理狀態，IL-1β恢復基線水平，從而維持正常的生理功能。

綜上所述，GCF樣本采集簡單方便且P物質及IL-1β檢測有助于臨床醫師了解正畸患者牙周動態變化情況，從而為調整治療方案和復診時間提供一定參考，避免醫源性牙周損傷。

[1]Park CK,Bae JH,Kim HY,et al.Substance P Sensitizes P2X3 in nociceptive trigeminal neurons[J].Journal of Dental Research,2010,89(10):1154-1159.

[2]李熳,施靜,王麗娜,等.電針對大鼠足背炎性痛病灶局部P物質、IL-1β免疫反應性的影響[J].針刺研究,2004,29(1):49-53+42.

[3]Kuo HP,Lin H,Hwang KH,et al.Lipopolysaccharide enhances substance P-mediated neutrophil adherence to epithelial cells and cytokine release[J].Am J Respir Crit Care Med,2000,162(5):1891-1897.

[4]Miyoshi K,Igarashi K,Saeki S,et al.Tooth movement and changes in periodontal tissue in response to orthodontic force in rats vary depending on the time of day the force is applied[J].Eur J Orthod,2001,23(4):329-338.

[5]閻福華.齦溝液研究的方法學[J].國外醫學.口腔醫學分冊,1994,21(2):69-72.

[6]趙藍波,李昀.牙周炎齦溝液成分檢測的研究進展[J].醫學綜述,2014,20(23):4 316-4318.

[7]高艷,王青山.神經肽類物質與牙周支持組織及口腔骨修復[J].中國組織工程研究,2014,18(11):1780-1786.

[8]Dudic A,Kiliaridis S,Mombelli A,et al.Composition changes in gingival crevicular fluid during orthodontic tooth movement:comparisons between tension and compression sides[J].Eur J Oral Sci,2006,114(5):416-422.

[9]閆利勇,陳杰.固定正畸患者齦溝液中P物質表達的研究[J].泰山醫學院學報,2009,11:844-845.

[10]張靜,李紓,呂琳琳.失神經支配對牙周組織中P物質及破骨細胞的影響[J].華西口腔醫學雜志,2014,32(2):162-165.

[11]徐琳,譚穎徽,葛永玲,等.離斷下齒槽神經對兔下頜骨骨折愈合影響的實驗研究[J].口腔頜面外科雜志,2006,16(1):19-22.

[12]Luppanapornlarp S,Kajii TS,Surarit R,et al.Interleukin-1 beta levels,pain intensity,and tooth movement using two different magnitudes of continuous orthodontic force[J].Eur J Orthod,2010,32(5):596-601.

[13]柴媛,楊俊星,徐海玲.不同正畸力值下人齦溝液白細胞介素-1β和可溶性細胞黏附分子-1水平的變化[J].牙體牙髓牙周病學雜志,2011,21(3):134-137.

[14]蘇哲君,張興樂,等.正畸力對牙周組織改建的影響[J].承德醫學院學報,2013,30(6):466-468.

[15]Iwasaki LR,Haack JE,Nickel JC,et al.Human interleukin-1β and interleukin-1 receptor antagonist secretion and velocity of tooth movement[J].Arch Oral Biol,2001,46(1):185-189.

Expression of Substance P and interleukin-1β in gingival crevicular fluid during orthodontic treatment.

YAN
Li-yong,LIU Huan-yan,GAO Jing,ZHANG Li.Department of Stomatology,Tai’an City Central Hospital,Tai'an 271000,Shandong,CHINA

ObjectiveTo investigate the dynamic changes of substance P(SP)and interleukin-1β (IL-1β)levels in gingival crevicular fluid(GCF),and to explore their influence and clinical significance on the construction of paradentium during orthodontic toot movement.MethodsThe canines of 30 patients who admitted to Tai'an City Central Hospital from April 2015 to March 2016 and involving the extraction of the maxillary first premolar tooth were divided randomly into two groups.The distal forces of 250 g were applied to the experimental canines and the other sides were not.The GCF was collected before activation and at 1 d,7 d,14 d,21 d and 28 d respectively after the initiation of the experiment.The levels of SP and IL-1β in GCF were determined by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA)tests.ResultsThe levels of SP and IL-1β in the experimental group began to increase at 1 d from(3.8±1.2)pg/mL and(42.4±11.5)ng/mL,respectively,and reached the peak of(5.0±1.4)pg/mL and(53.8±13.7)ng/mL at 7 d after the experiment,then returned to baseline of(2.6±0.8)pg/mL and(35.6±11.9)ng/mL at 28 d.Both of them in the control group maintained at baseline level during the experiment.The changes of the level of SP at 1 d,7 d,14 d and IL-1β at 1 d,7 d were found statistically significant between the experimental and control groups(P＜0.05).ConclusionThe levels of SP and IL-1β in GCF is correlated with orthodontic force,which may be involved in tooth movement and alveolar bone remodeling in response to mechanical stress,and therefore they can be used as a diagnostic efficient method for monitoring periodontal health in clinical practice.

Orthodontic tooth movement;Substance P(SP);Interleukin-1β (IL-1β);Gingival crevicular fluid(GCF)

R783.5

A

1003—6350（2017）20—3331—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.20.021

閆利勇。E-mail：2307222877@qq.com

2017-02-28)