非手術牙周治療結合大黃素的應用對肥胖大鼠胰島素抵抗及血清炎癥因子的影響

非手術牙周治療在慢性牙周炎的治療中仍是金標準，包括機械去除細菌生物膜、刮除牙結石和根面平整，為微生物的平衡與牙周健康創建一個良好的局部環境［1-2］。但單純的牙周治療成功率波動較大。為了提高療效，局部或全身使用藥物被建議作為非手術牙周治療的輔助治療［3-4］。

大黃素是大黃發揮臨床功效的重要有效成分［5］，其藥理作用廣泛［6-7］。因大黃素具有抑菌抗炎等作用，使大黃素對牙周炎的治療成為可能。本研究在肥胖復合牙周炎大鼠模型建立的基礎上，予以單純的非手術牙周治療及牙周治療結合大黃素局部給藥治療，觀察大黃素對肥胖大鼠血清胰島素抵抗及炎癥因子水平的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及實驗流程 選擇肥胖復合牙周炎大鼠16只，隨機分為兩組，牙周治療組（對照組8只）和牙周治療加藥物組（藥物組，8只）。對照組予以拆除結扎線，并進行局部牙周非手術治療（齦上潔治，齦下刮治，1%過氧化氫液沖洗，上碘甘油）。藥物組在牙周治療的同時，局部予以大黃素凝膠（大黃素的配制：將2.15 mg大黃素溶于10 mL 0.4%羧甲基纖維素鈉中制成大黃素凝膠）置入牙周袋內。牙周治療后2周過量麻醉處死大鼠。大鼠及普通飼料和高脂飼料均由廣東省醫學實驗動物中心提供，實驗設計經南方醫科大學動物倫理委員會審核通過。高脂飼料的能量比：蛋白20%、碳水化合物20%、脂肪60%，約5.24 kcal/g。大黃素標準品純度大于98%，購于廣州市藥品檢驗所。

1.2 采血時間點及檢測指標 在牙周治療后2周（大鼠處死前），兩組大鼠采血前大鼠禁食12 h，眼底靜脈叢采血2 mL檢測血糖、胰島素、CRP、TNF?α。HOMA?IR=空腹血糖（mmol/L）×空腹胰島素（mIU）/22.5，HOMA?β=20×空腹胰島素（mIU）/［空腹血糖（mmol/L）-3.5］［8］。

1.3 牙周組織病理檢測 在牙周治療后2周，兩組大鼠采血后腹腔內10%水合氯醛1 mL/100 g致死，取上頜第一、二恒磨牙的頜骨組織、牙齒及牙周組織，經生理鹽水清洗后，立即放入4%多聚甲醛溶液中固定48 h，在滴水條件下進行組織修整，修整為大小約1.5 cm×0.5 cm的小塊放入EDTA脫鈣液（pH=7，4℃）脫鈣8周，石蠟包埋，制成上頜第二恒磨牙切片，做HE染色，用顯微鏡觀察組織結構，并計算釉牙骨質界至結合上皮冠方的距離，即附著水平。

1.4 統計學方法 血清學指標以均數±標準差表示，采用SPSS 17.0對實驗數據進行獨立樣本t檢驗，檢驗水準α=0.05（雙側）。

2 結果

2.1 兩組代謝指標的比較 藥物組空腹血糖水平低于對照組，空腹胰島素略高于對照組，差異無統計學意義（P＞0.05）。HOMA?IR與HOMA?β兩組間差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩組之間血清代謝指標的比較Tab.1 Comparison of serum metabolic indices between the two groups ±s

表1 兩組之間血清代謝指標的比較Tab.1 Comparison of serum metabolic indices between the two groups ±s

組別對照組藥物組t值P值空腹血糖（mmol/L）5.06±0.69 4.93±0.72 0.415 0.683空腹胰島素（mIU/mL）68 186.60±9 241.29 71 649.31±8 101.83-0.891 0.385 HOMA?IR 16.64±3.28 16.67±3.43-0.020 0.984 HOMA?β 974.54±419.37 1 082.14±301.38-0.644 0.528

2.2 兩組大鼠血清CRP及TNF?α的比較 非手術牙周治療結合局部使用大黃素后，大鼠的血清CRP水平出現了下降，TNF?α水平也出現了明顯的下降（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組大鼠血清CRP及TNF?α的比較結果Tab.2 Comparison of serum CRP and TNF?α between the two groups ±s

表2 兩組大鼠血清CRP及TNF?α的比較結果Tab.2 Comparison of serum CRP and TNF?α between the two groups ±s

組別對照組藥物組t值P值例數8 8 CRP（ng/mL）140.99±32.10 115.22±19.50 2.170 0.044 TNF?α（pg/mL）318.49±12.48 304.21±7.74 3.074 0.007

2.3 兩組大鼠牙周組織的情況比較 牙周組織的HE染色后光鏡下觀察發現，兩組大鼠的牙齦上皮均無明顯的破潰，纖維性增生明顯，上皮屏障得到修復，溝內上皮仍位于釉牙骨質的根方（圖1）。藥物組大鼠的牙周附著水平低于對照組［（122.27±3.80）μmvs.（121.44± 3.50）μm］，但兩組之間差異無統計學意義（P＞0.05）。

圖1 大鼠牙周組織HE染色光鏡觀察Fig.1 Light microscopic observation of periodontal tissues in rats using HE staining

3 討論

慢性牙周炎是菌斑微生物引起的一種慢性感染性疾病，牙周袋內的細菌及其產生的炎癥物質可以通過破潰的袋內上皮源源不斷地進入循環系統中，導致全身的炎癥介質水平的不斷升高。因此，慢性牙周炎又被稱為“低濃度系統性炎癥”［9］。非手術牙周治療作為牙周系統治療計劃中最基礎的治療措施，仍無法被其他牙周治療方法所取代。非手術牙周治療結合局部牙周組織給藥的輔助治療也越來越多地應用于臨床。本實驗中采用基礎治療加局部大黃素凝膠給藥，并觀察藥物對大鼠血清胰島素抵抗及炎癥因子水平的影響。

本研究發現，藥物組大鼠較對照組大鼠較快恢復進食的活躍性。藥物組大鼠空腹血糖出現了下降趨勢，空腹胰島素水平則略微上升，兩組比較差異無顯著性。兩組之間的胰島素抵抗基本無太大變化。有研究［10］表明大黃素可以降低淀粉酶和炎癥因子的釋放，進而改善胰腺功能。在本研究中，藥物組胰島細胞功能指數出現了上升，兩組差異無統計學意義，這可能與局部給藥的濃度不足以改善胰腺功能以及治療的時間較短有關。

慢性牙周炎常伴隨不斷增高的CRP水平［11］。CRP不僅是心血管疾病的重要預測因子［12-13］，也是2型糖尿病的預測因子［14］。本研究發現，藥物組大鼠的血清CRP水平低于對照組，兩組之間差異有統計學意義。TNF?α主要是由脂肪組織的巨噬細胞分泌表達的炎性細胞因子，可以通過影響IRS蛋白水平的表達來抑制胰島素信號的傳遞，進而引起胰島素抵抗［15-16］。有研究［10］也證實大黃素可明顯抑制大鼠胰酶及TNF?α、IL?6的釋放，并且誘導已受損、不可恢復的腺泡細胞凋亡，從而改善大鼠的胰腺功能。本研究藥物組的TNF?α水平出現了顯著下降。這表明大黃素不僅有助于改善牙周袋的局部炎癥，可能也有利于降低血清炎癥介質水平。

有研究［17］認為牙周炎患者給予適量大黃素治療可以促進成骨細胞的形成，減緩牙周炎的進程。對照組及藥物組的治療均可以使牙周局部屏障得到很好的修復，雖然兩組大鼠的溝內上皮仍位于釉牙骨質界的根方，牙周附著水平兩組之間差異無明顯統計學意義。

目前，大黃素應用于口腔疾病的研究較少。本研究中非手術牙周治療輔以大黃素局部給藥，可以顯著降低血清炎癥因子水平，但對空腹血糖、胰島素以及胰島素抵抗等代謝指標的影響，還需要進一步的研究。

參考文獻

［1］GONCALVES T E，FERES M，ZIMMERMANN G S，et al.Ef?fects of scaling and root planing on clinical response and serum levels of adipocytokines in patients with obesity and chronic periodontitis［J］.J Periodontol，2015，86（1）：53?61.

［2］AKRAM Z，SAFII S H，VAITHILINGAM R D，et al.Efficacy of non?surgical periodontal therapy in the management of chron?ic periodontitis among obese and non?obese patients：a system?atic review and meta?analysis［J］.Clin Oral Investig，2016，20（5）：903?914.

［3］YAGAN A，KESIM S，LIMAN N.Effect of low?dose doxycy?cline on serum oxidative status，gingival antioxidant levels，and alveolar bone loss in experimental periodontitis in rats［J］.J Periodontol，2014，85（3）：478?489.

［4］ROVAI E S，SOUTO M L，GANHITO J A，et al.Efficacy of Local antimicrobials in the non?surgical treatment of patients with periodontitis and diabetes：a systematic review［J］.J Peri?odontol，2016，87（12）：1406?1417.

［5］王少杰，李曉潔，徐志猛，等.大黃素對小鼠急性脂肪肝的改善作用［J］.中國藥科大學學報，2017（1）：89?95.

［6］XUE J，DING W，LIU Y.Anti?diabetic effects of emodin in?volved in the activation of PPARgamma on high?fat diet?fed and low dose of streptozotocin?induced diabetic mice［J］.Fitotera?pia，2010，81（3）：173?177.

［7］SONG P，KIM J H，GHIM J，et al.Emodin regulates glucose utilization by activating AMP?activated protein kinase［J］.J Bi?ol Chem，2013，288（8）：5732?5742.

［8］MATTHEWS D R，HOSKER J P，RUDENSKI A S，et al.Ho?meostasis model assessment：insulin resistance and beta?cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man［J］.Diabetologia，1985，28（7）：412?419.

［9］KING G L.The role of inflammatory cytokines in diabetes and its complications［J］.J Periodontol，2008，79（8 Suppl）：1527?1534.

［10］ WU L，CAI B，ZHENG S，et al.Effect of emodin on endoplas?mic reticulum stress in rats with severe acute pancreatitis［J］.Inflammation，2013，36（5）：1020.

［11］ CHEN L，WEI B，LI J，et al.Association of periodontal param?eters with metabolic level and systemic inflammatory markers in patients with type 2 diabetes［J］.J Periodontol，2010，81（3）：364?371.

［12］ FORTE L，CIMMINO G，LOFFREDO F，et al.C?reactive pro?tein is released in the coronary circulation and causes endotheli?al dysfunction in patients with acute coronary syndromes［J］.Int J Cardiol，2011，152（1）：7?12.

［13］ RYDEN L，BUHLIN K，EKSTRAND E，et al.Periodontitis increases the risk of a first myocardial infarction：a report from the PAROKRANK study［J］.Circulation，2016，133（6）：576?583.

［14］ SIMA C，GLOGAUER M.Diabetes mellitus and periodontal diseases［J］.Curr Diab Rep，2013，13（3）：445?452.

［15］ MARCHETTI E，MONACO A，PROCACCINI L，et al.Peri?odontal disease：the influence of metabolic syndrome［J］.Nutr Metab（Lond），2012，9（1）：88.

［16］ 王利宏，張文彪，習利軍，等.牙周基礎治療對2型糖尿病伴慢性牙周炎患者齦溝液絲氨酸蛋白酶抑制劑和腫瘤壞死因子?α水平的影響［J］.口腔疾病防治，2017，25（6）：360?364.

［17］ 劉冰，李淑娟，楊冬茹，等.大黃素治療實驗性牙周炎的骨計量學研究［J］.實用口腔醫學雜志，2010（5）：593?596.