牙周炎患者血清及齦溝液NLRP3 mRNA,IL-18,IL-1β 的變化及臨床意義

陶培，馮曉偉，趙燕霞

（1.鄭州大學第一附屬醫院大學路口腔綜合科，河南 鄭州 450002；2.鄭州大學第一附屬醫院口腔修復科，河南 鄭州 450002）

慢性牙周炎是由口腔中細菌等致病微生物堆積形成牙菌斑，進而侵犯牙周組織，導致牙周袋形成，引起結締組織附著降低，出現牙齒松動的一組口腔疾病。在慢性牙周炎發病過程中，炎癥因子起著關鍵作用，在病變早期，其主要存在于齦溝液中，隨著牙菌斑的聚集越來越多，導致牙石不斷增多，對牙周組織的炎癥刺激越來越嚴重，最終誘發牙周炎[1]。因此，炎癥因子是導致牙周炎發病的重要病變因子。已有研究報道，NLRP3 炎癥小體是在慢性牙周炎發病過程中起著關鍵作用的一種特殊的糖基化細胞分裂素[2]，白介素（IL）-18、IL-1β 等作為典型的炎癥因子大量存在于牙周炎患者齦溝液中[3]。為進一步了解炎癥因子在慢性牙周炎發病及病情發展中的作用，本研究分析了慢性牙周炎患者血清及齦溝液中NLRP3 mRNA、IL-18、IL--1β 水平，現總結如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 分別選取2020 年6 月至2021 年6月收治的慢性牙周炎患者200 例及健康者100 例為觀察組及對照組。納入標準：（1）觀察組均符合慢性牙周炎診斷標準[4],對照組均無牙周病變（2）天然牙≥16 顆，磨牙≥4 顆；（4）自愿參加研究。排除標準：（1）近3 個月內患有感染性疾病；（2）合并心腦血管疾病；（3）合并嚴重肝腎功能不全；（4）存在口腔黏膜病變；兩組一般資料，見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 樣本采集方法 血液樣本：兩組均于入組后第二天采集空腹靜脈血10 mL；齦溝液樣品：所有入組者均選擇3 顆相同位置的牙齒，從其齦溝液中取樣，具體方法：先將牙齦表面菌斑徹底清除干凈，然后把濾紙條緩慢放進牙周袋內，放置大約30 s，取出后放入EP 管內低溫保存。如果取出濾紙條發現上面存在血跡，則應重新取樣。檢測方法：樣本取出解凍，加入磷酸鹽緩沖液（濃度10 mM；pH 值7.2～7.4），離心處理取上清液檢測。

1.2.2 檢測方法 采用RT-PCR 檢測NLRP3 mRNA 表達情況。采用ELISA 法檢測IL-18、IL--1β水平。

1.2.3 牙周指數 采用專用探針檢測菌斑指數（PLI）、附著喪失水平（AL）、齦溝出血指數（BI）、牙周袋探診深度（PD）。

1.3 統計學方法 使用SPSS 19.0 軟件進行統計分析。計數資料采用χ2檢驗，計量資料采用t 檢驗。采用Pearson 相關分析各炎癥因子與牙周指數的相關性。采用ROC 曲線分析各炎癥因子指標診斷牙周炎的效能。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 血清炎癥因子水平比較 觀察組血清炎癥因子水平均高于對照組（P＜0.05），見表2。

表2 兩組血清炎癥因子水平比較

2.2 齦溝液炎癥因子水平比較 觀察組齦溝液炎癥因子水平均高于對照組（P＜0.05），見表3。

表3 齦溝液炎癥因子水平比較

2.3 兩組牙周指數比較 觀察組牙周指數明顯高于對照組（P＜0.05），見表4。

表4 兩組牙周指數比較

2.4 相關分析 血清、齦溝液NLRP3 mRNA 表達量、IL-18、IL-1β 水平與牙周指數均呈正相關（P＜0.05），見表5。

表5 炎癥因子與牙周指數的相關分析

2.5 ROC 分析 ROC 分析顯示，血清NLRP3 mRNA 表達量（AUC=0.854）、IL-18（AUC=0.745）、IL-1β（AUC=0.791）、齦溝液NLRP3 mRNA 表達量（AUC=0.878）、IL-18（AUC=0.818）、IL-1β（AUC=0.811）均是診斷牙周炎的重要因素（P＜0.05），見表6、圖1-2。

圖1 血清炎癥因子水平診斷牙周炎的ROC 分析

圖2 齦溝液炎癥因子水平診斷牙周炎的ROC 分析

3 討論

慢性牙周炎是由細菌等致病微生物侵襲導致的一種牙周組織的炎癥性病變。其發病與牙菌斑、牙結石密切相關。慢性牙周炎一旦發生，會導致牙周組織出現不可逆的損傷，隨著病程延長，炎癥反應長期持續存在，可進一步危及牙槽骨，導致牙槽骨結構與功能遭到破壞，不僅可導致牙體脫落，而且可能損害頜骨骨質，造成嚴重不良影響[5]。因此，臨床中對于慢性牙周炎的干預應以預防為主，通過定期篩查發現高危患者，并及時進行早期診治。

NLRP3 是一種糖基化細胞分裂素，其又被稱為血管通透因子，參與慢性牙周炎的發病。當牙周組織出現炎癥反應時，NLRP3 聚集于牙周部位，提高了牙周膜滲透性，同時，其可刺激牙周膜末端毛細血管迅速生成，誘導牙周膜細胞快速生長，阻止抑制牙周膜上皮細胞的凋亡進程[6]。已有多項研究發現，NLRP3 是慢性牙周炎發病的重要調控因子[7-8]。致病微生物存在于牙周炎患者牙周袋內，并產生多種代謝產物（包括脂多糖、內毒素等），從而加重局部炎癥，導致IL-18、IL-1β 等多種炎癥因子大量分泌與合成[9]。IL-18 是一種多肽調節因子，主要由活化的單核細胞合成，其生物學活性較強，能夠參與機體的免疫應答過程，同時調控機體細胞生長和分化等[10]。已有研究的報道，牙周炎患者IL-18水平升高，其主要作用包括促進炎癥細胞吞噬功能，加速急性期蛋白的分泌與合成，刺激細胞快速增殖、分化[11]。IL-18 水平升高與牙周炎患者各項臨床癥狀密切有關[12]。IL-1β 是IL 家族的重要亞型，具有提高趨化性細胞因子的作用，其水平升高可導致單核細胞、T 淋巴細胞在病變部位聚集與浸潤，從而導致齦溝液等局部炎癥介質水平升高[13-14]。IL-1β 的血清水平升高可誘導牙周炎相關基因的表達，同時，還能夠對多種效應蛋白（包括環氧化酶2、磷脂酶A2、NO 合酶、干擾素γ 等）產生強烈的刺激作用，提高其表達水平，從而在炎癥反應中發揮重要作用[15]。

本研究結果顯示，觀察組血清、齦溝液NLRP3 mRNA、IL-18、IL-1β 水平升高，分析其原因是牙周炎患者牙周袋以及牙周出血等病理變化，導致血液及齦溝液中炎癥因子濃度明顯增高，刺激牙周組織誘發及加重炎癥反應。相關分析顯示，血清、齦溝液NLRP3 mRNA、IL-18、IL-1β 水平與牙周指數均呈正相關，這進一步證實，上述炎癥指標與牙周炎的疾病進展密切相關，能夠反映患者的癥狀嚴重程度。本研究中ROC 分析顯示，血清、齦溝液NLRP3 mRNA 表達量、IL-18、IL-1β 水平診斷牙周炎 的AUC 值分別為0.854、0.745、0.791、0.878、0.818、0.811，均有統計學意義，表明上述細胞因子水平均是診斷牙周炎的重要因素，可作為臨床診斷牙周炎病情的參考指標。

本研究的創新點在于應用血清及齦溝液炎癥介質對牙周炎患者進行早期診斷，有助于改善傳統的對牙周炎患者的臨床檢查，進而改善牙周炎的早期預防及臨床應對措施，對臨床有參考應用價值。