二甲雙胍對(duì)實(shí)驗(yàn)性糖尿病牙周炎大鼠IL-1 IL-6 TNF-α的影響*

黃輝，黃炫賡，于大海，羅智杰，郭夢(mèng)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(duì)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(duì)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 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要試劑和儀器 IL-6檢測(cè)試劑盒（上海鈺博生物科技有限公司），TNF-α檢測(cè)試劑盒（上海森雄科技實(shí)業(yè)有限公司），IL-1檢測(cè)試劑盒（合肥蘭旭生物技術(shù)有限公司），酶標(biāo)儀（美國(guó)Bio-Red公司）。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 從廣西醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心分批采購(gòu)?fù)N系的清潔級(jí)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(duì)照組，每組60只大鼠。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)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(cè)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(cè)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。空白對(duì)照組大鼠適應(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(cè)指標(biāo) 以酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)尾靜脈血中IL-1、IL-6、TNF-α活性情況，按照檢測(cè)試劑盒說明書具體步驟操作，應(yīng)用酶標(biāo)儀在450 nm處測(cè)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(cè)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 結(jié) 果

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(cè)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(gè)體內(nèi)變異部分的計(jì)算結(jié)果 IL-1、IL-6和TNF-α 3個(gè)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(gè)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(gè)時(shí)點(diǎn)重復(fù)測(cè)量IL-1、IL-6和TNF-α水平的均數(shù)變化趨勢(shì) 術(shù)前（模型建立后）空白對(duì)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。空白對(duì)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。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(duì)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(gè)體內(nèi)變異部分的計(jì)算結(jié)果

表4 個(gè)體間變異部分的計(jì)算結(jié)果

圖1 各組各個(gè)時(shí)點(diǎn)重復(fù)測(cè)量IL-1水平的均數(shù)變化趨勢(shì)圖

圖2 各組各個(gè)時(shí)點(diǎn)重復(fù)測(cè)量IL-6水平的均數(shù)變化趨勢(shì)圖

圖3 各組各個(gè)時(shí)點(diǎn)重復(fù)測(cè)量TNF-α水平的均數(shù)變化趨勢(shì)圖

3 討 論

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(duì)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(duì)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(duì)骨組織起到一定的保護(hù)作用[3]。

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