大黃素下調牙周組織細胞核因子-κB是治療中、重度慢性牙周炎機制之一

柴紅波 梁守建 牛玉明 徐梅

研究表明，牙周致病菌牙齦卟啉單胞菌滋生是導致牙周炎的主要病因，患者常因感染牙齦卟啉單胞菌而誘發牙周微環境失調、進而刺激和促進炎癥因子分泌并誘導牙周膜細胞自噬，引起牙周組織的損傷與破壞[1-2]。另有研究表明，慢性牙周炎的病理進程與牙周膜牙齦組織核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)信號通路及受NF-κB信號通路調控的白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白介素-4(interleukin-4,IL-4)及白介素-6(interleukin -6,IL-6)等細胞因子的釋放有關[3-4]。因此，臨床治療慢性牙周炎的關鍵是防治牙齦卟啉單胞菌感染引起的系列炎癥反應、抑制牙周膜細胞自噬、促進牙周膜細胞增殖和再生功能并形成牙周及根面新附著[5-6]。有研究表明，大黃素因具有抗腫瘤、抗炎抑菌等生物學效應而用于臨床治療慢性牙周炎[7-8]。本研究通過觀察大黃素對NF-κB信號通路及細胞因子的影響，系統的分析了大黃素治療慢性牙周炎的可能機制，為臨床用藥提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

將我院口腔科門診部及病房于2017 年4 月～2018 年6 月期間收治的102 例中、重度慢性牙周炎患者均分為對照組和觀察組，每組51 例。其中對照組男性25 例、 女性26 例， 年齡35～79 歲， 平均(58.57±6.19) 歲， 牙位數為73；觀察組男性27 例、 女性24 例， 年齡36～78 歲， 平均(59.02±6.34) 歲， 牙位數為72； 2 組入選病例在性別、年齡、平均年齡及牙位數為方面比較差異無統計學意義(P>0.05)，有可比性。

1.2 中、重度慢性牙周炎診斷、納入及排除標準

中、重度慢性牙周炎診斷標準參照文獻制定[9]：牙周探診深度(probing depth，PD)≤6 mm，臨床附著喪失水平(clinical attachment loss，CAL)≥3～4 mm；X線片顯示牙槽骨水平型或角型吸收超過根長1/3， 但不超過根長的1/2。 重度牙周炎診斷標準：PD≥6 mm，CAL≥5 mm；X線片顯示牙槽骨水平型或角型吸收超過根長1/2甚至根長2/3，多根牙有根分叉病變，多數牙有松動。納入標準：符合上述中、重度慢性牙周炎診斷標準，所有病例均無甲狀腺疾病及嚴重全身系統性疾病并對碘制劑無過敏反應史； 6 個月內未接受抗生素或其它方式的牙周治療，患者對本研究和治療方法及檢測項目和方法知情同意，自愿參與本研究者均可納入。排除標準：① 患有全身系統性疾病、糖尿病、有吸煙史、甲狀腺疾病及其他全身炎癥的患者；② 6 個月內接受過牙周手術治療并使用過免疫抑制劑及抗生素類的藥物者。

1.3 治療藥物及方法

1.3.1 對照組治療方法 先對初診患者拍攝全口曲面斷層片，牙周探針檢查天然牙的牙周狀況，記錄患者BI、PD及CAL?；A治療：口腔衛生宣教，教育并指導患者自我控制牙菌斑，如何利用牙線潔牙等。施行齦上潔治術及齦下刮治術，消除齦上、下牙石及菌斑。牙周基礎治療可視病情分1～4 次治療，間隔7～14 d 重復一次至治愈。

1.3.2 觀察組治療方法 觀察組在對照組的治療基礎上加服大黃素片，分2 次早、晚餐各服用1 片，可視病情連續服藥7～14 d。

1.4 療效評價

分別于治療前和治療14 d采用記錄兩組患者出血指數(bleeding index，BI)、 CAL及PD，比較臨床療效并在治療后3 個月比較2 組生活質量(SF-36)和治療總有效率[(痊愈例數+顯效例數)/總例數]。

1.5 細胞因子檢測主要觀察指標

對照組和觀察組各隨機挑選12 例，分別在齦下刮治術治療時和治療14 d后刮取少量患牙牙周組織，常規胰蛋白酶消化法原代和傳代培養牙周膜組織細胞。取4～6 代細胞，制備細胞懸液，以5×104個/孔接種于96孔培養板中培養12 h，收集各組細胞，RIPA裂解蛋白，800 r/min離心收取上清， 用BCA法對NF-κB和PPAR-γ進行的定量，ECL化學顯影，然后采集圖像，用Image-Pro Plus軟件測定條帶NF-κB和PPAR-γ灰度值[10]。酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測患者牙周組織中細胞因子IL-1β、IL-4及IL-6水平。檢測時將稀釋的樣品試劑加樣，蓋板、輕搖，37 ℃孵育， 60 min后在洗板清洗5 次，加入AB顯色液顯色，10 min后加入終止液。酶標儀設定490 nm，測定IL-1β、IL-4及IL-6吸光值[11]。

1.6 統計學方法

用SPSS 19.0統計軟件分析臨床數據，組間差異性比較用兩獨立樣本t檢驗，組內比較用配對t檢驗，定性資料用例數和百分數表示，組間比較用χ2檢驗， 以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 治療前后2 組BI、CAL和PD結果

治療前2 組BI、CAL和PD比較差異無統計學意義(P>0.05)。觀察組治療后BI、CAL和PD明顯優于對照組(P<0.05)(表 1)。

2.2 臨床療效比較

觀察組和對照組總有效率分別為96.07%和90.19%(P<0.05)(表 2)。

組 別牙位數BICAL(mm)PD(mm)治療前治療后治療前治療后治療前治療后對照組732.40±0.780.96±0.174.24±0.432.94±0.535.31±0.672.24±0.49觀察組722.39±0.640.65±0.12①②4.17±0.572.01±0.48①②5.29±0.741.83±0.35①②

注： ① 與對照組比較，P<0.05； ② 同組治療前后比較，P<0.05

2.3 2 組治療前及3 個月隨訪SF-36評分統計情況

治療前組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。 3 個月隨訪2 組SF-36評分均明顯改善(P<0.05)，觀察組評分高于對照組(P<0.01)(表 3)。

Tab 2 Comparison of clinical effects between the 2 groups (n=51,

注： 與對照組比較， ①P<0.05

表 3 2 組治療前及3 個月隨訪SF-36評分比較(n=51, %)

Tab 3 Comparison of SF-36 scores between the 2 groups before and 3 months after treatment (n=51, %)

注： 與對照組比較，P<0.05， 同組治療前后比較，P<0.05

2.4 牙周組織細胞NF-κB和PPAR-γ的表達

治療前2 組病例牙周膜細胞PPAR-γ低表達、而NF-κB高表達(P<0.05)， 2 組NF-κB和PPAR-γ治療前比較差異無統計學意義(P>0.05)。觀察組治療后PPAR-γ高表達(P<0.05), 而NF-κB低表達(P<0.05)(表 4)。

2.5 牙周組織細胞IL-1β、 IL-4和IL-6的表達

治療前2 組IL-1β、IL-4和IL-6表達水平比較差異無統計學意義(P>0.05)。觀察組治療后IL-1β、IL-4和IL-6水平明顯低于對照組(P<0.05)，與治療前比較差異有統計學意義(P<0.05)(表 5)。

3 討 論

牙周袋和牙槽骨吸收是中、重度慢性牙周炎主要臨床表現，牙周膜細胞活力降低、牙齦萎縮是造成牙齒松動或脫落的始動因素[12]。NF-κB信號通路作為機體炎癥反應的重要體系， 主要介導機體細胞分化和凋亡、防御反應、 應激反應、 組織損傷等信息的傳遞， 因此， NF-κB過度激活在中、 重度慢性牙周炎炎癥反應

表 4 2 組病例牙周組織細胞NF-κB和PPAR-γ表達比較Tab 4 Comparison of expression of NF - κ B and PPAR - γ in periodontal tissue cells between the 2 groups (n=12,

注： NF-κB：牙齦組織核因子-κB(Nuclear factor kappa B, NF-κB)； PPAR-γ：過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(peroxisome proliferators-activated receptors-γ, PPAR-γ)； ①與對照組比較，P<0.05； ②與同組治療前比較，P<0.05

表 5 2 組病例牙周組織細胞IL-1β、IL-4和IL-6水平比較Tab 5 Comparison of IL-1 β, IL-4 and IL-6 levels in periodontal tissue cells between the 2 groups (n=12,

注： ① 與對照組比較，P<0.05； ② 同組治療前后比較，P<0.05

過程及由此引起的病理改變中占有重要地位[13]。NF-κB信號通路在機體炎癥反應過程中處于高激活狀態，產生和釋放的大量炎性細胞因子如IL-1β、 IL-4和IL-6等會即刺激機體產生炎癥反應，從而可造成牙周組織和牙槽骨的破壞[14-15]。由此可見，干擾NF-κB信號通路的信號傳遞和轉錄功能可能抑制炎性細胞因子如IL-1β、IL-4和IL-6的釋放并降低炎癥反應對牙周組織和牙槽骨的破壞，使牙周膜干細胞快速分化增殖并有效的附著在患牙根面而達到治療目的[16]。

觀察發現，大黃素可下調NF-κB表達，并抑制IL-1β、IL-4和IL-6的合成和釋放，表現在觀察組治療后PPAR-γ高表達、而NF-κB低表達，IL-1β、IL-4和IL-6水平均明顯降低，與治療前和對照比較差異有統計學意義(P<0.05)。研究表明，IL-1β、IL-4和IL-6等細胞因子是引起慢性牙周炎的重要因素[17-18]。從觀察結果來看，大黃素對NF-κB信號通路傳遞和轉錄具有明顯的抑制作用，這可能是IL-1β、IL-4和IL-6降低的主因，后者的合成和釋放減少可減輕炎癥反應對牙周組織的破壞、增強牙周膜細胞增殖和附著[19-20]。PPAR-γ作為核激素受體家族中的重要一員，與配體結合后可調節多種細胞胞核內靶基因的轉錄，還可通過調控NF-κB信號通路而抑制細胞因子IL-1β、IL-4和IL-6等的產生，并在細胞分化和程序性細胞調亡中發揮調控作用[21]。因此，提高牙周組織PPAR-γ表達也可能影響到細胞因子IL-1β、IL-4和IL-6等的產生。本研究發現大黃素可上調PPAR-γ表達，可能間接抑制細胞因子的合成和釋放，實現對炎癥反應的調控作用，有可能是其治療慢性牙周炎的途徑之一，對治療中、重度慢性牙周炎具有重要意義。

另外，觀察組加服大黃素治療的臨床療效也優于對照組，治療后觀察組總有效率96.07%，較對照組90.19%高(P<0.05)，且觀察組BI、CAL和PD改善均優于對照組(P<0.05)。 3 個月隨訪2 組SF-36評分均明顯改善，與治療前比較差異有統計學意義(P<0.05)，觀察組SF-36評分高于對照組(P<0.01)。這一結果說明大黃素的臨床治療作用確切，有一定的臨床應用和推廣價值。

綜上所述，大黃素對NF-κB信號通路可能具有抑制作用，并提高牙周組織PPAR-γ表達，這一作用可明顯降低受NF-κB信號通路調控的細胞因子IL-1β、IL-4和IL-6的釋放，這有利于減輕牙周組織的炎癥反應、降低機體炎癥反應造成的牙周組織和牙槽骨破壞、促進牙周膜細胞增殖附著，提高中、重度慢性牙周炎臨床療效，從而提高患者生活質量。