學齡前齲病兒童齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1與CAT分度相關性及對慢性根尖周炎的預測價值研究

劉亞軒,侯曉曉

學齡前兒童因父母口腔衛生認知、飲食習慣、乳牙解剖等因素,導致齲病發生率較高,且個體間差異大,部分齲易感兒童患牙較多,可引起牙痛、頜面部疼痛、牙髓炎等,嚴重影響幼兒口腔健康與生長發育[1]。研究發現,齲病是口腔環境與牙體硬組織中多種因素協同作用的結果,齲活性可反映這種進行性破壞的活躍性和危險性,評估患兒齲易感性,對齲病高危人群篩查和防治具有重要意義[2]。除已知的飲食、刷牙習慣、監護人口腔衛生重視度等主觀因素外,是否還有其他客觀原因影響了齲活性目前尚不明確。根據孫菲等[3]報道,白細胞介素-6(IL-6)是一種炎性因子,齦溝液IL-6水平與牙齦卟啉單胞菌數量升高有關。而牙齦卟啉單胞菌感染與齲病發生有關,所以推測IL-6可能與齲活性及齲病有關[4]。牙髓成纖維細胞誘導巨噬細胞分化為促炎形態是齲病前細菌感染的免疫調節機制,并引起腫瘤壞死因子-α(TNF-α)升高,影響齲齒形成與恢復[5]。單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)是一種免疫炎性細胞因子,在活動期牙周炎患者齦溝液中水平高于靜止期牙周炎患者、健康對照者,與牙周炎癥狀態有關[6]。多項研究表明,牙周炎與齲齒發生有關,故MCP-1升高可能是二者共享的一個細胞因子機制[7-8]。經檢索發現目前關于齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1在學齡前兒童齲病發生及進展中作用的報道較少,尚不清楚各指標是否參與齲病進展。基于以上背景,本研究對此進行探討,以期為臨床防治學齡前兒童齲病提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月—2021年6月石家莊市第二醫院收治的480例3～6歲接受口腔檢查兒童作為研究對象進行前瞻性隊列研究。1)納入標準:符合齲齒診斷標準[9];年齡3～6歲;能配合采集齦溝液標本;監護人自愿簽署知情同意書。2)排除標準:合并全身系統性疾病者;口腔黏膜疾病者;入組前2周有免疫抑制劑、抗菌藥物等相關藥物應用史者;入組前半年有牙周治療史者。480例根據是否發生齲齒分為發生組、未發生組。發生組124例,其中男59例,女65例;年齡3～6(5.01±0.48)歲;體質量10.60～28.30(18.75±4.03)kg。未發生組356例,其中男176例,女180例;年齡3～6(4.96±0.51)歲;體質量10.30～27.90(19.16±4.25)kg。2組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究獲石家莊市第二醫院醫學倫理委員會審核通過(批準號:2018018),監護人充分知情同意。

1.2 研究方法

1)齲病活躍性試驗(CAT)[10]。于入院時評估,使用專用消毒棉簽采集口腔中一側上下后牙頰面頸1/3軟垢和菌斑混合體,置入CAT試劑1 mL中,充分混合后,放入37 ℃恒溫箱中培養48 h,統計所有患兒CAT值對其進行齲病危險度評估。CAT值為0、0.5為低度風險,1.0、1.5為中度風險,2.0、2.5、3.0為高度風險,耗材購于山東愛維德生物科技有限公司。

2)齦溝液采集與檢測。入院時采集齦溝液標本,要求標本采集前不進食、不刷牙、不漱口,將2 mm×20 mm濾紙條垂直插入患牙齦溝,遇阻力停止,停留30 s,取出濾紙,將濾紙條置入微離心管,加入0.9%氯化鈉注射液300 μL,10 000 r/min離心15 min,分離上清。應用雙抗體夾心酶聯免疫吸附試驗檢測上清液IL-6、TNF-α、MCP-1水平,試劑盒購于上海信裕生物科技有限公司。

1.3 觀察指標

1)比較2組及不同齲病危險度患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1水平;2)應用Spearman相關性分析患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1與齲病危險度的相關性;3)統計發生組患兒6個月內發生慢性根尖周炎情況,慢性根尖周炎依據問診、叩診、X線攝片示根尖周圍有炎癥進行診斷,比較發生慢性根尖周炎(有慢性根尖周炎亞組)、未發生慢性根尖周炎(無慢性根尖周炎亞組)患兒入院時齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1水平。4)采用受試者工作特征(ROC)曲線分析患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1及CAT分度預測慢性根尖周炎的價值。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 2組齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1比較

發生組齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1高于未發生組(P<0.01)。見表1。

表1 2組學齡前齲病兒童齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1比較

2.2 不同齲病危險度患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1比較

全部患兒中,CAT值為0患兒63例,CAT值為0.5患兒109例,CAT值為1.0患兒84例,CAT值為1.5患兒79例,CAT值為2.0患兒38例,CAT值為2.5患兒60例,CAT值為3.0患兒47例。不同齲病危險度患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1比較差異有統計學意義(P<0.01);隨著齲病危險度增加,患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1呈遞增趨勢(P<0.05)。見表2。

表2 不同危險度學齡前齲病兒童齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1比較

2.3 患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1與齲病危險度的相關性分析

相關性分析顯示,學齡前齲病患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1與齲病危險度呈正相關(r=0.711、0.675、0.621,P<0.01)。見圖1。

IL-6為白細胞介素-6,TNF-α為腫瘤壞死因子-α,MCP-1為單核細胞趨化蛋白-1,CAT為齲病活躍性試驗。

2.4 發生組有無慢性根尖周炎患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1水平比較

有慢性根尖周炎亞組齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1高于無慢性根尖周炎亞組(P<0.01)。見表3。

表3 有無慢性根尖周炎患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1水平比較

2.5 齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1及CAT分度預測慢性根尖周炎的價值分析

繪制學齡前齲病兒童齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1及CAT分度預測慢性根尖周炎的ROC曲線顯示,曲線下面積(AUC)依次為0.732、0.774、0.743、0.745,其中TNF-α預測敏感度最高,CAT分度預測特異度最高。見圖2、表4。

IL-6為白細胞介素-6,TNF-α為腫瘤壞死因子-α,MCP-1為單核細胞趨化蛋白-1,CAT為齲病活躍性試驗,ROC為受試者工作特征。

表4 學齡前齲病兒童齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1及CAT分度預測慢性根尖周炎ROC曲線分析結果

2.6 齦溝液各指標聯合CAT分度預測慢性根尖周炎的價值分析

利用Logistic回歸模型擬合學齡前齲病兒童齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1及CAT分度,以1-特異度為橫坐標,敏感度為縱坐標,繪制ROC曲線顯示,齦溝液各指標聯合CAT分度預測慢性根尖周炎的AUC為0.924,95%CI為0.896,0.946,敏感度為0.919,特異度為0.806,見圖3。

IL-6為白細胞介素-6,TNF-α為腫瘤壞死因子-α,MCP-1為單核細胞趨化蛋白-1,CAT為齲病活躍性試驗,ROC為受試者工作特征。

3 討論

嬰幼兒齲病具有發病早、波及牙數多、進展快、范圍大等特點,不僅影響患兒咀嚼和消化功能,還成為某些全身性疾病的危險因素[11]。國家衛生健康委數據調查顯示,3歲兒童患齲率為50.8%,5歲兒童患齲率為71.9%,齲病成為危害我國兒童口腔健康的第一大口腔疾病[12]。齲病是乳牙慢性根尖周炎的首要病因,可導致膿腫、瘺管、根尖周骨吸收等,影響恒牙生長發育、萌出及牙根形態和走向,嚴重危害兒童口腔健康,所以早期預測其發生風險是必要的,且有積極的現實意義。

齲活性可反映兒童齲病的危險度與齲蝕波及范圍擴大的風險,是篩查齲病高危人群的一個重要參考。本研究發現,隨著齲病危險度增加,學齡前齲病患兒齦溝液IL-6呈遞增趨勢,與齲病危險度呈正相關,表明齦溝液IL-6與兒童齲活性有關。IL-6可結合可溶性IL-6受體,通過反式信號通路發揮促炎作用,導致多種炎性疾病的發生和發展。近年來多項資料表明,IL-6與慢性牙周炎、口腔種植體周圍炎等口腔疾病發生、進展有關[13-14]。CHANG等[15]報道顯示,因齲病等導致的牙列缺損患者齦溝液IL-6水平升高。本研究亦發現,發生組齦溝液IL-6高于未發生組,與乳牙慢性根尖周炎發生有關。根據紀瑩等[16]報道,與低齲患兒和健康對照兒童比較,高齲患兒唾液IL-6水平升高,且指出IL-6是通過影響口腔微生物群,增加齲活性,參與齲病的進展;同時高水平IL-6,可影響口腔局部微環境,通過慢性炎癥反應,導致牙釉質、牙本質脫礦質和破壞,誘發乳牙慢性根尖周炎[17]。本研究結果顯示IL-6預測慢性根尖周炎的AUC為0.732,可作為慢性根尖周炎的一個預測標志物。

TNF-α是由巨噬細胞等合成分泌的一種系統性炎性細胞因子。現階段關于TNF-α與兒童齲活性關系的研究較少。本研究發現,隨著CAT分度增加,學齡前齲病患兒齦溝液TNF-α逐漸升高,且TNF-α與齲病危險度呈正相關,即齦溝液TNF-α越高,兒童齲活性越高。ALMARSHAD等[18]報道,齲齒的發生受基因調控,TNF-α基因多態性能通過影響免疫炎癥機制,影響兒童齲齒的易感性,證實TNF-α在兒童齲易感性中所起的作用。在以上研究基礎上,本研究還發現,與無慢性根尖周炎患兒比較,有慢性根尖周炎患兒齦溝液TNF-α升高,與慢性根尖周炎發生密切相關。分析原因發現,TNF-α可介導口腔局部炎癥反應,誘發牙齒侵蝕磨損、牙釉質破壞等,直接參與齲齒發生,且高水平TNF-α還能改變口腔局部微環境,增強齲活性,破壞牙釉質、牙本質,影響根尖健康,導致慢性根尖周炎發生[19-20]。本研究結果顯示TNF-α預測慢性根尖周炎的AUC為0.774,與IL-6預測價值相當,亦可作為慢性根尖周炎的一個預測標志物。

MCP-1是趨化因子家族成員,來源于成纖維細胞、血管內皮細胞、單核巨噬細胞等,可趨化和激活單核巨噬細胞[21-23]。本研究發現,隨著CAT分度增加,學齡前齲病患兒齦溝液MCP-1呈遞增趨勢,且齦溝液MCP-1越高,齲活性越高;且發生組齦溝液MCP-1高于未發生組,提示齦溝液MCP-1與慢性根尖周炎發生有關。MCP-1可誘導白細胞趨化至炎癥部位,引起牙齒硬組織的慢性、進行性、破壞性改變,當牙釉質逐漸溶解,侵蝕牙齒內層后,即導致齲齒發生,并進一步造成慢性根尖周炎[24-25]。目前認為齲病及慢性根尖周炎發生需要同時存在細菌、飲食、宿主、時間四方面因素,本研究所觀察的齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1無論歸屬于宿主因素,還是歸屬于細菌、飲食因素間接導致的IL-6、TNF-α、MCP-1變化,最終均會影響齲活性和齲齒及慢性根尖周炎發生,因此初步推測,采用相關藥物或物理方法,降低齲病高危人群齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1水平,可降低齲活性,預防齲齒及其病情慢性進展。本研究結果顯示MCP-1預測慢性根尖周炎的AUC為0.743,與IL-6、TNF-α預測價值相當,且IL-6、TNF-α、MCP-1聯合CAT分度預測慢性根尖周炎的AUC最大,為0.924,能提高對慢性根尖周炎的預測價值,其預測敏感度為0.919,特異度為0.806,有望成為學齡前齲病患兒并發慢性根尖周炎的一個預測方案,可為臨床管理提供決策支持。

綜上,學齡前齲病患兒齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1與兒童齲活性及慢性根尖周炎發生密切相關,三者聯合CAT分度或可作為預測學齡前齲病患兒并發慢性根尖周炎的有效方案,可為臨床防治齲病提供參考。本研究不足之處在于,受限于研究經費、實際隨訪難度及患兒家長治療意愿等,未對比高齲活性及齲病患兒干預后齦溝液IL-6、TNF-α、MCP-1水平,有待后續進一步觀察探討。