種植體周圍齦溝液中IL- 8水平的研究進展

雷澤茹　　焦艷軍.山西醫科大學口腔醫學系，山西太原　03000；2.山西醫科大學第一醫院口腔科，山西太原　03000

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種植體周圍齦溝液中IL- 8水平的研究進展

雷澤茹1焦艷軍2▲
1.山西醫科大學口腔醫學系，山西太原030001；2.山西醫科大學第一醫院口腔科，山西太原030001

[摘要]種植體周圍齦溝液與天然牙齦溝液的生物學特性相似，當種植體周圍出現炎癥時齦溝液量增多，其中多種炎性介質也相應增加，IL-8作為趨化因子家族中的成員，對炎癥和免疫過程有重要的調節作用。本文就種植體周圍齦溝液中IL-8水平的研究進展做一綜述。

[關鍵詞]種植體周圍齦溝液；IL-8；種植體周圍炎；牙周炎

種植體周圍炎（peri-implantitis）是指已獲得骨整合的種植體周圍的黏膜出現炎癥和牙槽骨發生骨吸收。其臨床表現為邊緣齦的充血、紅腫、探診出血、溢膿、進展性的骨吸收，X線牙片顯示可見近遠中有V型的低密度透影區[1]。種植體周圍炎是引起種植體失敗的重要原因之一。

目前臨床上檢測種植體周圍炎癥的發展情況基于患者的主訴及探診檢查和影像學檢查，而該疾病早期并無明顯自覺癥狀，很難判斷疾病的發展情況。齦溝液（gingival crevicular fluid，GCF）是齦溝內上皮和結合上皮從牙齦結締組織滲入到齦溝內的液體，由血清、鄰近的牙周組織（上皮、結締組織）及細菌等成分組成[2]。與天然牙一樣，種植體周圍也有齦溝液（peri-implant crevicular fluid，PICF），兩者生物學特性相似，PICF在種植體周組織的防御體系中起著重要作用，研究其齦溝液的量及其中成分的變化，對了解種植體周疾病有重要意義。

1　齦溝液的成分及意義

血清作為齦溝液中其他物質的載體，是由牙齦結締組織毛細血管在一定滲透梯度下通過溝內上皮、結合上皮滲出形成，牙周組織及細菌釋放的物質融入其中，形成成分多樣的齦溝液。因其內容物主要由牙周組織釋放，對牙周疾病具有重要指導意義。Goodson[3]研究發現牙齦健康者的齦溝液流速率約為（3～8）μL/h，中度牙周病患者的牙周袋中齦溝液流速率約為20 μL/h，而在侵襲性牙周病患者相關位點的齦溝液流速率高達137 μL/h。隨著牙周炎癥加重，齦溝液量增加，其沖洗溝內外來物質的作用越明顯。另外，大量文獻提示，牙周及種植體周炎癥程度與齦溝液中相關成分的含量呈正相關，如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）、白細胞介素類（interleukin，IL）、基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）等。細胞因子及酶類維持在正常水平有助于牙周組織的健康，起到一定的防御及維護作用；當水平升高后，細胞因子及酶類的致炎作用顯現，導致牙周組織毛細血管擴張、中性粒細胞增多、骨及膠原纖維吸收等。

2　IL-8相關特性

IL-8作為趨化因子家族的成員，是體內炎性反應應答的主要介質之一，感染或伴有中性粒細胞增多或浸潤的炎性反應，如潰瘍性腸炎、動脈粥樣硬化、急性呼吸窘迫綜合征[4]、類風濕關節炎、腎盂腎炎等，均有研究證明與IL-8水平升高相關。

早期發現IL-8主要由單核細胞產生，脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）刺激單核細胞3 h后開始產生IL-8，并在12 h產生達到高峰。后來大量研究發現間質細胞、內皮細胞、巨噬細胞、成纖維細胞、角質細胞、淋巴細胞、中性粒細胞、多種腫瘤細胞等亦能產生IL-8，這些細胞類型在TNF-α、IL-1β的誘導下能產生大量IL-8[5，6]。Mosher等[7]發現在子宮平滑肌細胞中IL-1β可使IL-8的含量升高。植物血凝素（plant hemoagglutinin，PHA）、熱休克蛋白60（heat shock protein 60）[8]、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（Granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）、細菌、病毒等均能誘導IL-8的產生。

IL-8屬于趨化因子CXC家族，基因定位于4號染色體的q13～q21部位，全長3211 bp，包括4個外顯子和3個內含子，分子量8.3kDa[5]，在α亞族中，IL-8與生長相關癌基因-α（growth related oncogene-α，GRO-α）、GRO-β、GRO-γ、中性粒細胞激活肽-78 （epithelial neutrophil activatingprotein－78，ENA－78）和中性粒細胞激活肽-2（neutrophilactivating peptide-2，NAP-2）相對有較高同源性。

IL-8對中性粒細胞具有趨化作用，并促使其脫顆粒，產生呼吸爆發，啟動超氧化物（O2-、H2O2）和溶酶體酶等釋放，促進中性粒細胞吞噬，導致機體局部炎癥反應。IL-8還可上調Macl抗原（CD11b/CD18）的表達，促進中性粒細胞粘附到內皮細胞和內皮細胞下的基質蛋白[9]。IL-8還可趨化嗜堿性粒細胞，并刺激其釋放組織胺，可能與速發型超敏反應的發生有關。此外，還可刺激GM-CSF或IL-5預先處理的嗜酸性粒細胞的脫顆粒作用。IL-8可趨化IL-2活化的NK細胞。在單核細胞存在的條件下，IL-8可趨化部分靜止的CD4+或CD8+T細胞。

3　IL-8的信號轉導通路

IL-8受體有兩種，分別為CXCR-1和CXCR-2，IL-8與受體結合后，信號因受體結構變化傳導至細胞內，同時活化Gαβγ。活化的Gαβγ可激活RasGTPRat-Mek-Erkl復合體[10]、PLC-IP3/DAG-PKC信號通路以及PI-3K信號通路等。這些信號傳導通路可啟動鈣動員，促進蛋白質的翻譯和調節缺氧誘導因子-l （hypoxia-induciblefactor-1，HIF-1）、激活蛋白-l（activator protein-，AP-1）、信號轉導子與轉錄激活子基因（signal transducers and activatorsoftranscription 3，STAT3）、β-連環蛋白（β-catenin）以及核因子-κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）等一系列轉錄因子的活性。NF-κB與多種細胞因子基因活化有關,它能調節多種炎癥因子的轉錄水平，以調節破骨細胞分化成熟或程序性死亡[11]，抑制NF-κB能顯著減少IL-8的表達[12]。

另外，IL-8與CXCR2結合后可在內皮細胞中刺激產生血管內皮生長因子（VEGF），以自分泌的方式促進VEGF受體的活化[13]，對新生血管形成具有重要作用。Joh T等[14]研究發現IL-8與表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）的相互作用可激活整合素和金屬蛋白酶，活化受體從而促進細胞增殖。

4　IL-8與牙周炎

牙周炎是導致牙齒支持組織破壞的細菌感染性疾病。牙周病原菌多為革蘭陰性的兼性厭氧菌和專性厭氧菌，如伴放線放線桿菌（Aa）、牙齦卟啉單胞菌（Pg）等，能夠釋放LPS，在LPS的刺激下，牙周膜細胞、牙齦成纖維細胞中均有IL-8的表達。IL-8可以趨化中性粒細胞等多種炎性細胞轉移至牙周組織[15]，從而在牙周炎的發生發展過程中起到重要作用。

黃亞莉等[16]研究發現牙周炎患者血清中IL-8含量與正常組無顯著差異，而齦溝液中IL-8含量高于正常組9倍之多。Gamonal等[17]研究發現牙周炎患者牙齦中IL-8水平較健康者升高，但經過牙周治療后顯著下降，提示IL-8參與牙周炎的炎癥過程。張雪飛等[18]通過對40位伴冠心病的慢性中、重度牙周炎患者內科維護治療合并牙周基礎治療前后血脂指標及血清中IL-8水平進行檢測，結果在治療后2個月患者的血脂指標中部分顯著改善，血清IL-8水平明顯降低，牙周檢查指標均有好轉，認為牙周基礎治療可以改善牙周炎癥，并降低血清中IL-8的水平。Ertugrul 等[19]對人健康組、牙齦炎組、慢性牙周炎組及侵襲性牙周炎組齦溝液中CCL28、IL-8、IL-1β和TNF-α進行ELISA檢測，認為可將這些因子作為牙周組織炎癥活動標記物。Millhouse等[20]在體外培養口腔上皮細胞并在其中建立多菌種菌斑生物膜模型，與細胞對照組相比，上皮細胞和生物膜共同培養組IL-8的蛋白水平在4 h及24 h顯著升高，使用RT2 Profiler比較IL-8基因在4 h后兩組的表達情況，發現IL-8較對照組增加249.8倍，在24 h后使用熒光定量PCR測得IL-8較對照組含量升高，差異有統計學意義（P＜0.05）。

Guo等[21]通過使用集成微陣列分析，發現包括IL-8、IL-1β、ICAM-1等生物標記的基因為樞紐基因（hub-genes），其中IL-8基因在蛋白質間相互作用網絡（protein-protein interaction networks）中的程度最高。

5　IL-8與種植體周圍炎

種植體周圍軟組織中溝內上皮、結合上皮在外形和功能上與天然牙牙周軟組織結構相似，在臨床與組織學上有許多共性，但也有一些重要差異，雖然健康的種植體周圍黏膜與牙齦在外形上無明顯差異，但是與天然牙牙周組織不同，與種植體相鄰接的結締組織細胞、血管成分少，含有豐富的膠原和很少的細胞基質，在組織學上類似于瘢痕組織，種植體周圍牙槽骨上方的結締組織沒有牙周膜和齦牙纖維束，因此，與天然牙相比，種植體周圍組織的防御及修復能力較弱,一旦細菌突破上皮組織,可直達骨面，進展迅速。

Zhuang等[22]使用實時定量聚合酶鏈反應對22例中國患者健康牙周、種植體周及炎癥組6種牙周病原菌進行檢測及定量，研究發現各組均可檢出牙周病原菌，且檢出率差異無統計學意義。種植體周圍炎與牙周炎相似，從病因、發病機制、風險評估、診斷及治療上沒有本質的區別[23]。

Pietruski等[24]觀察發現種植體植入24 h后齦溝液中IL-8水平明顯升高，因此說明術后當天存在局部炎癥，手術創傷必然帶來局部機體組織的再生與修復，IL-8水平在術后4個月下降。鄒德榮等[25]研究發現種植體周圍炎患者齦溝液中IL-8的水平高于健康種植體組。Recker等[26]采用多重蛋白質免疫組學分析方法對73位患者PICF（種植體負載≥6個月）及對側健康牙GCF中IL-1β、IL-6、IL-8等進行檢測，結果顯示IL-1β、IL-8與種植體周探針深度呈顯著正相關。Bordin等[27]在一項體外研究中發現牙周炎及種植體周圍炎的炎性位點的成纖維細胞較正常牙齦成纖維細胞中的IL-6、IL-8多，表現出顯著的促炎癥反應。但Severino等[28]研究發現雖然IL-6、IL-8與種植體周圍炎存在顯著正相關，但其與健康組無顯著差異。

6　結語

綜上所述，大量研究文獻提示IL-8在牙周炎及種植體周圍炎的發生發展中起到重要作用：細菌釋放LPS刺激單核細胞、牙周組織細胞等產生IL-1β、IL-6、 IL-8、TNF-α等細胞因子，①IL-8通過自分泌/旁分泌的方式使其水平增高，與受體結合開放各種下游效應分子，激活相關信號通路，作用于牙周；②募集外周血中性粒細胞至炎癥位點，發揮其生物特性，釋放超氧化物及溶酶體酶殺滅細菌，但隨著中性粒細胞的增多，牙周組織亦受到重創：膠原纖維基質降解、刺激破骨細胞導致骨吸收；③IL-8通過刺激內皮細胞產生VEGF，促進血管生成，導致周圍滲透液量增加；④隨著IL-8水平的升高，IL-8可逆行進入外周血，對宿主其他器官的炎癥區域起到致炎作用，如冠狀動脈硬化斑塊、腎炎、支氣管哮喘等。

隨著牙種植技術的不斷發展，因其舒適美觀、接近天然牙的形態及功能，逐漸成為患者修復缺牙的最佳方法，成功率的增高亦伴隨著一些并發癥。未來，種植體周圍炎將成為廣大口腔醫師必須面對的一大難題，而IL-8在其中的重要作用不言而喻，其在種植體周圍炎中的作用機制尚未完全明確，需進一步研究，為該疾病的監測及治療提供幫助。

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圖1　BALF中TGF-β1水平與BA發作程度相關性（見內文第18頁）

圖2　魚刺（見內文第62頁）

圖3　竹簽（見內文第62頁）

圖4　該X線片患者為男性，45歲，拍攝部位骶髂、髖關節，從圖中可見雙側骶髂關節面欠光整，關節面增白，關節間隙變窄，診斷為Ⅲ級AS（見內文第123頁）

圖5　該CT患者同上述患者，拍攝部位骶髂關節，從圖中可見雙側骶髂關節面毛糙，關節間隙變窄，診斷為骶髂關節CT的Ⅲ級病變（見內文第123頁）

圖6　該MRI患者為男性，22歲，拍攝部位骶髂關節，從圖中可見左側骶髂關節面局部不光滑，髂骨面下見斑片狀異常信號影，考慮炎性病變，診斷骶髂關節MRI的Ⅱ級損害（見內文第123頁）

圖7　甲狀腺腺瘤，形態規則，可見側壁聲影（見內文第127頁）

圖8　甲狀腺囊腺瘤，包膜完整、內部絮狀回聲（見內文第127頁）

圖9　甲狀腺腺瘤周邊環狀鈣化（見內文第127頁）

The advancement of the level of IL-8 in the peri-implant crevicular fluid

LEI Zeru1JIAO Yanjun2
1.Stomatological Department of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China; 2.Department of Stomatology, the First Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China

[Abstract]The biological characteristic of the peri-implant crevicular fluid（PICF）is similar to the natural gingival crevicular fluid（GCF）, and with the amount of PICF increased, the inflammatory mediators content in it increased as well. As a member of the family of chemokines, interleukin-8（IL-8）plays an important role in the regulation of inflammation and immunity. In this paper, the research progress of the level of IL-8 in PICF is reviewd.

[Key words]Peri-implant crevicular fluid; Interleukin-8; Peri-implantitis; Periodontitis

收稿日期：（2015-10-12）

通訊作者▲

[基金項目]山西省科技攻關項目（20140313014-8）

[中圖分類號]R783

[文獻標識碼]A

[文章編號]1673-9701（2016）01-0165-04