2型糖尿病伴慢性牙周炎患者血清ICAM-1、CCL2表達與牙周病變程度的關系

寇惠寧，藺荷雅，李梅

1.銅川市婦幼保健院口腔科，陜西 銅川 727000；2.榆林市星元醫院口腔科，陜西 榆林 719000

慢性牙周炎(chronic periodontitis，CP)作為一種炎癥性疾病，是引起成人和老年人牙齒脫落的主要原因[1-2]。2 型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)和CP 是密切相關的非傳染性疾病，有研究表明與非高血糖人群比較，在血糖控制不佳的群體中牙周炎疾病嚴重程度更高，且嚴重影響人們的生活質量[3-5]。目前CP 患者主要通過對疾病嚴重程度分級后進行治療，因此尋找更多可有效診斷CP 病變程度的因子十分重要。趨化因子c-c 配體2 (chemokine 2，CCL2)是CC 趨化因子超家族成員之一，參與調節多種炎癥性疾病中的單核細胞募集[6]。研究表明抑制CCL2 的表達可減輕糖尿病相關牙周炎癥、牙槽骨丟失，并增加牙周上皮厚度[7]。細胞間黏附分子-1 (intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)屬于免疫球蛋白超家族，在免疫和炎癥反應中，可促進白細胞黏附和隨后的募集[8]。既往研究已經表明ICAM-1 與CP 的發生、發 展 關 系 密 切[9]。ICAM-1、CCL2 兩 者 均 與CP 及T2DM疾病密切相關，但兩者與T2DM伴CP患者牙周病變程度的關系研究較少。本研究旨在通過檢測T2DM伴CP 患者血清中CCL2、ICAM-1 表達，探討兩者與患者牙周病變程度的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021 年1 月至2022 年6 月銅川市婦幼保健院和榆林市星元醫院收治的80 例T2DM 伴CP 患者作為研究對象(T2DM+CP 組)，選取上述醫院收治的80 例單純T2DM 患者作為單純T2DM 組，80 例單純CP 患者作為單純CP 組。納入標準：(1)糖尿病診斷參考《中國2 型糖尿病防治指南(2017 年版)[10]；(2)牙周炎患者符合慢性牙周炎診斷標準[11]；(3)至少有20 顆牙齒。排除標準：(1)有嚴重的糖尿病并發癥；(2)最近12個月內接受過牙周治療；(3)最近6 個月內接受過抗生素或消炎藥；(4)懷孕或哺乳；(5)患有感染性疾病(肝炎、艾滋病毒)。本研究均經患者及其家屬同意并獲得書面知情同意書，符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》。

1.2 方法

1.2.1 標本采集及指標監測 所有患者均于入院次日清晨抽取空腹靜脈血5 mL，采集的血液以3 000 r/min 離心15 min。收集上清液并儲存在-80℃的冰箱中待測。采用ELISA 法檢測腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)水平；全自動生化儀檢測甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平；采用化學發光免疫測定法檢測空腹胰島素(FINS)、空腹血糖(FPG)水平；采用牙周探針檢測附著喪失(AL)、牙周袋探針深度(PD)、牙齦溝出血指數(SΒI)；采用堿性品紅染色法觀察記錄菌斑指數(PLI)。

1.2.2 CCL2，ICAM-1 水平檢測 采用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測血清中CCL2、ICAM-1水平，具體操作步驟嚴格按照ELISA試劑盒說明書進行。CCL2試劑盒購至上海恒斐生物科技有限公司(貨號：CSΒ-EQ004783HU-1)，ICAM-1 試劑盒購至北京索萊寶科技有限公司(貨號：SEKH-0053)。

1.2.3 牙周病變程度評估 根據牙齦指數判斷T2DM 伴CP 患者的牙周病變程度。牙齦指數判斷標準[12]：0級：牙齦健康；1級：牙齦輕度炎癥沒有滲出物，牙槽骨未松動，牙齒松動Ⅰ級，牙齦輕微紅腫，探針觸及未出血；2級：牙齦炎癥反應明顯，且有些許滲出物，牙齒松動Ⅰ～Ⅱ級，牙齦發生潰瘍或紅腫，探針觸及容易出血；3級：牙齦炎癥反應嚴重，牙齦紅腫且有分泌物及溢膿，牙齒松動Ⅱ～Ⅲ級，牙槽骨吸收至根尖的1/3處，有自動性出血。本研究中0級患者17例，1級患者16例，2級患者34例，3級患者13例。

1.3 統計學方法 應用SPSS20.0 統計軟件分析數據。計量資料符合正態分布，以均數±標準差(±s)表示，多組數據比較采用單因素方差分析，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗；采用Pearson 法分析T2DM 伴CP 患者血清中CCL2、ICAM-1 水平與臨床指標的相關性，采用Spearman 法分析T2DM 伴CP 患者血清中CCL2、ICAM-1 水平與牙周病變程度的相關性。以P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 三組患者的一般資料比較 三組患者的年齡、性別、PLI、TC 比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。與單純T2DM 組和單純CP 組比較，T2DM+CP組患者的PD、AL、SΒI、FPG、IL-6、TNF-α水平明顯升高，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表1。

表1 三組患者的一般資料比較[例(%)，±s]Table 1 Comparison of general information of patients among the three groups[n(%),±s]

表1 三組患者的一般資料比較[例(%)，±s]Table 1 Comparison of general information of patients among the three groups[n(%),±s]

注：與單純CP組比較，aP＜0.05；與單純T2DM組比較，bP＜0.05。Note:Compared with simple CP group,aP＜0.05;Compared with simple T2DM group,bP＜0.05.

基本資料男/女年齡(歲)PD(mm)AL(mm)SΒI PLI TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)FPG(mmol/L)FINS(mU/L)IL-6(pg/mL)TNF-α(pg/mL)T2DM+CP組(n=80)35(43.75)/45(56.25)57.41±7.55 5.21±0.82ab 3.93±0.87ab 2.99±0.54ab 1.38±0.26 4.73±1.11 2.03±0.63a 1.06±0.17a 3.44±0.78a 10.42±1.85ab 11.96±2.13a 33.28±9.34ab 27.85±5.61ab單純T2DM組(n=80)42(52.50)/38(47.50)57.60±6.35 1.75±0.53a 0.71±0.23a 0.73±0.23a 1.33±0.25 4.39±1.16 1.86±0.62a 1.11±0.25a 3.22±0.81a 9.79±1.68a 11.54±1.98a 27.11±6.76 24.18±5.37單純CP組(n=80)33(41.25)/47(58.75)58.14±6.65 3.33±0.63 3.26±0.64 2.49±0.45 1.32±0.20 4.51±1.03 1.46±0.38 1.26±0.31 2.73±0.75 4.77±0.52 8.33±1.45 25.07±9.05 22.46±6.71 F/χ2值2.249 0.243 533.325 568.142 618.296 1.458 1.961 22.202 13.867 17.353 353.137 89.613 20.413 17.271 P值0.325 0.784 0.001 0.001 0.001 0.235 0.143 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

2.2 三組患者的血清CCL2、ICAM-1水平比較 與單純CP 組和單純T2DM 組比較，T2DM+CP組患者血清中CCL2、ICAM-1 水平均升高，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 三組患者的血清CCL2、ICAM-1水平比較(±s)Table 2 Comparison of serum levels of CCL2 and ICAM-1 among the three groups(±s)

表2 三組患者的血清CCL2、ICAM-1水平比較(±s)Table 2 Comparison of serum levels of CCL2 and ICAM-1 among the three groups(±s)

注：與單純CP組比較，aP＜0.05；與單純T2DM組比較，bP＜0.05。Note: Compared with simple CP group,aP＜0.05; Compared with simple T2DM group,bP＜0.05.

組別T2DM+CP組單純T2DM組單純CP組F值P值ICAM-1(ng/mL)649.83±65.51ab 519.92±56.22a 462.23±50.80 220.868 0.001例數80 80 80 CCL2(pg/mL)57.30±10.48ab 42.89±8.91a 20.95±6.87 340.136 0.001

2.3 T2DM 伴CP 患者血清ICAM-1、CCL2 表達與臨床指標的相關性 經Pearson 法分析結果顯示，T2DM 伴CP 患者血清中CCL2、ICAM-1 表達與PD、AL、SΒI、FPG、IL-6、TNF-α均呈顯著正相關(P＜0.05)，見表3。

表3 血清中CCL2、ICAM-1水平與牙周病變程度指標的相關性Table 3 Correlation analysis between serum levels of CCL2 and ICAM-1 and the degree of periodontal lesions

2.4 不同牙周病變程度患者的血清CCL2、ICAM-1 水平比較 不同牙周病變程度患者的血清CCL2、ICAM-1 水平有差異，且CCL2、ICAM-1 表達水平隨著病變程度的加重逐漸升高，差異具有統計學意義(P＜0.05)，見表4。

表4 不同牙周病變程度患者的血清CCL2、ICAM-1水平比較(±s)Table 4 Comparison of serum CCL2 and ICAM-1 levels among patients with different degrees of periodontal lesions(±s)

表4 不同牙周病變程度患者的血清CCL2、ICAM-1水平比較(±s)Table 4 Comparison of serum CCL2 and ICAM-1 levels among patients with different degrees of periodontal lesions(±s)

注：與0級比較，aP＜0.05；與1級比較，bP＜0.05；與2級比較，cP＜0.05。Note:Compared with grade 0,aP＜0.05;compared with grade 1,b P＜0.05;compared with grade 2,cP＜0.05.

例數13 34 16 17牙周病變程度3級2級1級0級F值P值CCL2(pg/mL)71.88±12.71abc 61.93±10.58ab 53.09±8.61a 40.76±10.33 25.32 0.001 ICAM-1(ng/mL)796.34±79.03abc 698.85±65.27ab 583.48±54.91a 502.20±58.05 64.54 0.001

2.5 不同牙周病變程度患者血清ICAM-1、CCL2表達與牙周病變程度的相關性 經Spearman相關性分析結果顯示，T2DM 伴CP 患者血清中CCL2、ICAM-1表達與牙周病變程度呈顯著正相關(r=0.717，r=0.853，P＜0.05)，見圖1。

圖1 血清ICAM-1、CCL2表達與牙周病變程度的相關性Figure 1 Correlation of serum ICAM-1 and CCL2 expression with the degree of periodontal lesions

3 討論

T2DM 是一種以高血糖為特征的全身性代謝疾病[12]。CP 是一種高度流行的炎癥性疾病，患者可能會出現牙齦炎、牙周附著喪失、牙槽骨吸收，最終導致牙齒脫落，嚴重影響人們的咀嚼能力、營養狀況和生活質量[13]。既往研究表明T2DM可通過引起過度炎癥反應、損害骨修復過程、產生晚期糖基化末端而影響牙周炎的發生和進展[14]。但CP早期癥狀不明顯，容易出現漏診或誤診等情況，等到發現時癥狀已經較為嚴重。因此，尋找有效早期評估T2DM伴CP的血清學標志物，有利于延緩CP的進展。

ICAM-1 是參與炎癥、內皮功能障礙和動脈粥樣硬化的關鍵分子。近年來，ICAM-1 在CP 疾病中的作用受到越來越多研究人員的關注[15]。研究表明ICAM-1 主要通過細胞間信息傳遞和免疫反應參與牙周炎的發生發展，在牙周炎中起重要作用[16]。丁旭等[17]研究表明ICAM-1 在牙周炎患者齦溝液中表達升高，可作為評估病情的輔助指標。陳會然等[18]研究也表明CP 患者齦溝液中ICAM-1 呈高表達，可通過ICAM-1 表達水平判斷疾病進展。但目前ICAM-1 與T2DM 伴CP 的關系尚不明確。本研究結果顯示，ICAM-1 在T2DM伴CP患者血清中水平顯著升高，提示ICAM-1 參與T2DM 伴CP 疾病的發生、發展進程；研究進一步發現T2DM 伴CP 患者血清ICAM-1 水平隨著牙周病變程度的加重逐漸升高，并與牙周病變程度呈顯著正相關，提示ICAM-1 可能作為反應疾病進展的潛在血清指標之一，其作用機制可能是ICAM-1 參與介導了炎癥細胞及血管內皮黏附，募集各種炎癥細胞到達炎癥反應部位，從而參與并加重疾病進展。

CCL2 又稱為單核細胞趨化蛋白1，由成纖維細胞、單核吞噬細胞和內皮細胞表達。CCL2 對特定淋巴細胞亞群(如單核細胞和巨噬細胞)具有顯著的趨化作用，在多種炎癥性疾病中表達增加[19]，包括系統性紅斑狼瘡、類風濕性關節炎和骨關節炎等[20]。研究發現在牙周炎反應過程中觀察到CCL2 表達上調[21]。Damgaard等[22]研究表明通過低能量激光降低CCL2等炎性因子的表達，減輕牙周局部炎癥和免疫反應，提高治療療效?；谝陨希茰yCCL2 可能也在T2DM伴CP 疾病中發揮作用。本研究結果顯示，CCL2 在T2DM伴CP患者血清中呈高水平，且表達水平隨著牙周病變程度的加重而逐漸升高，提示CCL2 與T2DM伴CP 患者牙周病變程度關系密切，可能作為間接反映T2DM 伴CP 患者病情嚴重程度的血清指標，其作用機制可能是隨著T2DM伴CP 患者牙周病變程度加重，機體內炎癥反應更加劇烈，造成CCL2 表達水平增高，CCL2可趨化更多炎癥因子向病變部位集合，從而導致牙周病變程度加重。Pearson 法分析結果進一步表明CCL2、ICAM-1 表達與PD、AL、SΒI、FPG、IL-6、TNF-α均呈顯著正相關，推測患者體內發生劇烈炎癥反應，炎癥因子作用于口腔組織細胞會引起細胞脂質代謝、糖代謝和蛋白質代謝異常，使得口腔組織細胞死亡，最終引起牙槽骨松動和吸收、支持骨附著喪失以及牙周袋形成等臨床癥狀。同時也提示CCL2、ICAM-1 與T2DM 伴CP 疾病發生發展進程關系密切。以上結果提示聯合檢測血清CCL2、ICAM-1水平可為T2DM 伴CP 患者牙周病變程度的早期評估提供一定參考依據，可及時給予患者治療并延緩疾病進展。

綜上所述，在T2DM 伴CP 患者血清中CCL2、ICAM-1 表達均呈高水平，兩者表達與牙周病變程度均呈正相關，具有重要臨床價值。但本研究納入樣本量較少，需要在以后的研究中更深一步分析CCL2、ICAM-1在T2DM伴CP疾病中的具體作用機制。