血清PGE2、HMGB1和CGRP在慢性牙周炎患者中的表達及預測效能

何龍 云蔓 吳薇薇 翁海勇 王瓊超 羅文

牙周炎若治療不及時，可激活宿主的免疫系統，導致多種炎癥介質釋放和大量免疫活性細胞浸潤，嚴重影響牙周健康，不僅無法保留牙齒，還可引起多種并發癥，對此早期診斷、發現尤為重要［1?2］。由于慢性牙周炎與炎癥介質釋放有關，故臨床早期常運用腫瘤細胞因子?α（Tumor Necrosis Factor?alpha，TNF?α）等指標檢測，雖能夠反映炎癥狀態，但特異性較低，不可作為單一依據，對此還需另尋更敏感、更有效的檢測標志物［3］。前列腺素E2（Prostaglandin E2，PGE2）是一種可參與炎癥反應、癌癥病理過程生物標記蛋白，作為牙周破壞的敏感性標志物，近年來常用于評估慢性牙周炎病情進展情況［4］；高遷移率族蛋白1（High Mobility Group protein box?1，HMGB1）是一類非組蛋白染色體結合蛋白，作為重要的晚期致炎因子，對炎癥類疾病進展、預后有著一定作用［5］；降鈣素基因相關肽（Calcitonin Gene?Related Peptide，CGRP）目前存在于骨組織內，對骨骼再生、發育有著一定作用，隨著相關研究增多，學者發現該項物質在抗炎、促進骨代謝、營養神經血管中均發揮重要作用［6］，本文進一步分析血清PGE2、HMGB1、CGRP在慢性牙周炎患者中的表達價值。具體如下。

1 資料和方法

1.1 資料

在2018年6月至2019年12月期間選取海南醫學院第一附屬醫院186 例慢性牙周炎患者（觀察組），其中男性114 例，女性72 例，平均年齡（41.23±5.46）歲，平均體重（61.12±6.74）kg。93 例牙周健康者（對照組），其中男性59 例，女性34 例，平均年齡（41.59±5.22）歲，平均體重（61.34±6.65）kg。兩組比較年齡、體重、性別比較，差異無統計學意義（P>0.05）。受檢者均簽署書面知情同意書，符合《赫爾辛基宣言》的倫理審查。

觀察組納入標準：①符合慢性牙周炎診斷標準［7］；②出現叩痛或咀嚼痛、急性牙周膿腫、牙周袋溢膿等癥狀，附著喪失≥1 mm，牙周袋深≥2 mm；③臨床資料齊全。對照組納入標準：①探診無出血，牙齦健康，牙周袋深度≤1 mm，經X 線攝像檢查；②未發現牙槽骨吸收。排除標準：①合并類風濕性關節炎、肺部感染、慢性腎病及其他全身慢性炎癥者；②存在骨質疏松、傳染類疾病、糖尿病、心腦血管疾病者；③近6 個月內服用過免疫抑制劑或抗生素；④伴有其他牙科或口腔疾病者，本研究經醫院倫理委員會審批通過。

1.2 牙周檢查

對納入病例患者進行系統性牙周檢查和全身情況問診，包括牙齒松動度、牙周探診、附著喪失情況、齦緣位置、探診出血程度、牙齦情況等。根據牙周檢查結果［8］分為三組，即輕度組（n=51）、中度組（n=89）、重度組（n=46）。重度組：患牙牙面可見大量菌斑牙石，附著喪失≥5 mm，牙周袋深>6 mm，經X 線檢查，牙槽骨吸收超過壓根1/2；中度組：患牙可見散在菌斑牙石，附著喪失3～4 mm，牙周袋深5～6 mm，經檢查牙槽吸收至壓根1/2～1/3；輕度組：患牙可見點狀菌斑牙石，牙周袋深2～4 mm，附著喪失1～2 mm，牙槽吸收至壓根<1/3。

1.3 檢測方法

儀器和試劑：由德國EPPENDORF 公司提供高速冷凍離心機、低速離心機；美國博騰儀器有限公司提供酶標分析儀。試劑盒采購自奧地利Bender Medsystems 公司。

標本收集：抽取受檢者肘靜脈血5 mL，利用離心機進行血清分離，離心15 min，離心半徑10 cm，轉速5 000 r/min，使用酶聯免疫吸附法檢測CGRP、TNF?α、HMGB1、PGE2 水平。

1.4 統計學處理

采用SPSS 20.0 統計學軟件處理，計量資料用（）表示，行t檢驗，相關性采用Spearman 法或Pearson 分析；CGRP、TNF?α、HMGB1、PGE2 預測價值采用ROC 曲線分析：P<0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清TNF?α、PGE2、HMGB1、CGRP 比較

觀察組TNF?α、PGE2、HMGB1 水平高于對照組，CGRP 低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表1。

表1 兩組血清TNF?α、PGE2、HMGB1、CGRP水平比較（±s）Table 1 Serum TNF in two groups?α、Comparison of PGE2，HMGB1 and CGRP levels（±s）

表1 兩組血清TNF?α、PGE2、HMGB1、CGRP水平比較（±s）Table 1 Serum TNF in two groups?α、Comparison of PGE2，HMGB1 and CGRP levels（±s）

組別觀察組對照組t 值P 值n 186 93--TNF?α（g/L）3.10±1.53 2.32±1.71 5.683<0.001 PGE2（ng/L）355.40±54.34 294.46±55.65 8.759<0.001 HMGB1（ng/mL）13.83±4.07 9.89±4.45 7.381<0.001 CGRP（ng/L）1.85±1.22 3.58±1.36 10.770<0.001

2.2 不同嚴重程度患者的TNF ? α、PGE2、HMGB1、CGRP 水平比較

三組TNF?α、PGE2、HMGB1 水平比較顯示：重度組>中度組>輕度組；CGRP 水平比較顯示：重度組<中度組<輕度組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。

表2 不同嚴重程度患者的TNF?α、PGE2、HMGB1、CGRP 水平比較（±s）Table 2 TNF in patients with different severity? α、Comparison of PGE2，HMGB1 and CGRP levels（±s）

表2 不同嚴重程度患者的TNF?α、PGE2、HMGB1、CGRP 水平比較（±s）Table 2 TNF in patients with different severity? α、Comparison of PGE2，HMGB1 and CGRP levels（±s）

注：與輕度組比較，aP<0.05；與中度組比較，bP<0.05。

組別輕度組中度組重度組F 值P 值n 51 89 46--TNF?α（g/L）2.78±0.32 3.09±0.45a 3.46±0.62ab 25.443<0.001 PGE2（ng/L）319.86±45.46 355.42±47.18a 394.75±49.76ab 30.224<0.001 HMGB1（ng/mL）10.69±1.58 13.75±3.36a 17.46±4.33ab 51.753<0.001 CGRP（ng/L）2.78±1.76 1.78±0.63a 0.96±0.25ab 38.503<0.001

2.3 慢性牙周炎與TNF?α、PGE2、HMGB1、CGRP相關性分析

經Spearman 法分析，慢性牙周炎與TNF?α、PGE2、HMGB1 呈正相關性（r=0.469、0.522、0.573，P<0.001），與CGRP 呈負相關（r=-0.498，P<0.001）。

2.4 TNF?α 與PGE2、HMGB1、CGRP 相關性分析

經Pearson 法分析，慢性牙周炎患者TNF?α 與PGE2、HMGB1呈正相關性（r=0.622、0.664，P<0.001），與CGRP 呈負相關性（r=-0.066，P<0.001）。

2.5 預測慢性牙周炎ROC 曲線分析

ROC 曲線分析顯示，TNF?α、PGE2、HMGB1、CGRP 及四項聯合檢測AUC 為0.923，特異度為92.5%，優于單一檢測（P<0.05）。見表3、圖1。

表3 分析各項指標預測慢性牙周炎的AUC 值Table 3 Analysis of AUC values predicted by various indicators of chronic periodontitis

圖1 ROC 曲線Figure 1 ROC curves

2.6 預測慢性牙周炎病情嚴重程度ROC 曲線分析

ROC 曲線分析顯示，TNF?α、PGE2、HMGB1、CGRP 及四項聯合預測慢性牙周炎病情嚴重程度的AUC 值0.967，特異度為95.0%，優于單一檢測（P<0.05）。見表4、圖2。

表4 分析各項指標預測慢性牙周炎病情嚴重程度的AUC值Table 4 Analysis of AUC values for predicting the severity of chronic periodontitis

圖2 ROC 曲線Figure 2 ROC curve

3 討論

由于牙周炎發病機制與機體炎癥反應密切相關，故早期常運用TNF?α 檢測，該項水平變化與牙周炎病情進展雖有一定關系，但診斷特異性較低，且炎癥因子可受到全身狀態影響，導致判斷結果誤差，為此尋找高特異性、新型生物標志物尤為重要［9］。

PGE2 是一種參與炎性反應的生物標志物，廣泛存在于機體中，當機體PGE2 水平明顯升高，可促進膠原水解，誘導機體基質金屬蛋白酶生成，促使機體免疫失衡影響牙槽骨吸收破壞，故有學者認為其參與了牙周炎發生、發展過程［10］。分析本研究結果說明PGE2 水平參與了慢性牙周炎發生、發展全過程。一方面當致病菌進入牙周后，可導致機體產生促炎因子，并從毛細血管和牙周袋上皮的結締組織進入外周血液循環，從而影響PGE2 水平，若侵襲越嚴重，PGE2 水平值越高；另一方面在炎性反應刺激下，可影響花生四烯酸氨基酸環氧煤作用，從而激發機體產生PGE2，導致水平值升高，有進一步促進炎癥因子釋放，介導炎性反應，形成惡性循環［11］。且經相關性分析，慢性牙周炎與PGE2 水平呈正相關，說明當牙周組織破壞越嚴重，PGE2 水平越高。

當機體處于炎癥病理狀態下，位于細胞核內HMGB1，具有調節基因轉錄、穩定核小體構象作用，當其釋放至細胞外后，會影響機體炎癥免疫反應［12］。分析本研究結果，觀察組HMGB1 水平高于對照組，重度組HMGB1 水平高于輕度、中度組，說明HMGB1 在炎性疾病的發病機制中起到多重作用，可介導炎癥的免疫應答。是因當機體受到炎癥刺激后，可由壞死細胞被動釋放至外環境，引起各種細胞活性反應，加之局部浸潤的免疫活性細胞在細菌作用下，會分泌過多炎癥因子，從而浸潤相關細胞，產生過多HMGB1 水平［13］。

有研究表明［14］，CGRP 是誘導血管生成、擴張血管的最強內源性神經肽，能夠促進新骨形成，增加血液循環。而牙周組織再生的營養供應來自血液循環，故有研究［15］推測CGRP 與牙周炎發生、發展有關。本研究顯示，觀察組相比于對照組，CGRP水平更低，且病情越嚴重，CGRP 水平越低，說明CGRP 參與了慢性牙周炎發生、發展過程。

綜上所述，血清TNF?α、PGE2、HMGB1、CGRP與慢性牙周炎發生、發展存在一定關聯，且通過聯合檢測，更好作為牙周炎患者病情檢測的生物標志物，為疾病治療提供新的思路。