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种植体周龈沟液中白细胞介素-17和23质量浓度的测定

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[摘要]目的探讨白细胞介素(IL)-17和23在正常种植体和种植体周围炎中表达的异同,两者在种植体周围炎发生发展过程中的作用和相互关系。方法根据种植体周情况将其分为健康种植体组和炎症种植体组,以对侧同名健康天然牙为对照组。采集龈沟液并测量其体积,运用夹心酶联免疫吸附试验测定IL-17和23的质量浓度。结果在种植体周围炎患者龈沟液中,IL-17和23的质量浓度明显高于健康种植体组(P

[关键词]种植体;白细胞介素;种植体周龈沟液

[中图分类号]Q 51[文献标志码]A[doi]10.3969/j.issn.1673-5749.2012.04.007

The determination on the concentration of interleukin-17 and 23 in the peri-implant sulcular fluid of patientsChang Wei, Li Ying.(Dept. of Stomatology, The First Affiliated Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China)

[Abstract]ObjectiveTo explore the similarities and differences of the expression of interleukin(IL)-17 and 23 between the group of peri-implantitis and peri-implantar healthy patients. To determine the effect and mutual relations of IL-17 and 23 in the development and progression of peri-implantitis. MethodsImplant cases were divided into health-implant group and peri-implantitis group, the health of natural teeth of the opposite side with the same name as the control group. The peri-implant sulcular fluid were collected to determine the concentration of IL-17 and IL-23 by using enzyme-linked immunosorbent assay method. ResultsIn the peri-implant sulcular fluid of the peri-implantitis, the concentration of IL-17 and 23 was significantly higher than that in the implant group(P

[Key words]implant;interleukin;peri-implant sulcular fluid

种植体周围炎可使支持骨丧失,骨性结合失败,甚至导致种植体脱落。在种植体周围炎发生发展过程中,激活和释放的一些细胞因子和生长因子在微观上参与了种植体周骨的形成和吸收。辅T细胞(help T cell,Th)-17分泌的前炎症因子白细胞介素(interleukin,IL)-17具有招募中性粒细胞和促进多种细胞因子释放的作用。IL-17与IL-23密切相关,两者在炎症免疫应答过程中形成IL-23—IL-17免疫应答途径。

1材料和方法

1.1病例选择

选择2000—2010年在山西医科大学附属第一医院口腔科行XIVE系统种植及上部义齿修复的患者30例为研究对象,其中种植牙40颗,天然对照牙40颗;女性11例,男性19例。纳入标准:无全身系统性疾病,不吸烟,妇女未妊娠,至少30 d内未使用抗生素及非甾体类药物,种植义齿行使功能3个月以上,无过高咬合等局部因素;反之,则排除。

1.2监测指标和分组标准

1.2.1监测指标以探诊深度(probing depth,PD)和龈沟出血指数(sulcus bleeding index,SBI)为监测指标,其检查由同一名口腔医师完成,探诊使用Willams牙周探针。

1.2.2分组标准健康天然牙周:周围龈袋PD≤3mm,SBI3mm,SBI≥2。健康的种植体周:PD≤3 mm,SBI3 mm,SBI≥2。

1.2.3分组情况健康的种植体周组牙齿28颗,种植周围炎组牙齿12颗,对侧同名健康天然牙对照组牙齿40颗。

1.3试验材料

酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测IL-17试剂盒(北京四正柏生物科技有限公司),ELISA检测IL-23试剂盒(上海西唐生物科技有限公司),WhatmanⅢ号滤纸(Whatman公司,英国),酶联免疫检测仪,隔水式电热恒温培养箱,游标卡尺。

1.4龈沟液的采集和定量

统一规格的滤纸条:将WhatmanⅢ号滤纸裁成宽2 mm、长20 mm的纸条,置于干净的容器中待用。龈沟液(gingival crevicular fluid,GCF)的采集:用无菌干棉球擦干牙面,隔湿,去除较大的菌斑,轻吹牙龈,将制备好的滤纸条插入种植体颊侧近远中、舌(腭)侧近远中龈沟中,1 min后取出,用游标卡尺测量并记录浸湿长度,剪去干燥部分,放入装有1mL生理盐水的Eppendorf管中,每管皆含一个样本的4条滤纸,离心半径8 cm,10 000 r·min-1,4℃离心10 min,取上清液,-70℃冷冻保存。

GCF成分与健康人的血清相似,可根据健康人的血清体积与滤纸浸湿面积的标准曲线来确定GCF的体积。健康人的血清以0.1μL递增,将0.1~2.0μL分为20组,用10μL微量加样器取各组血清滴于相同的滤纸条上,每组3条滤纸,游标卡尺测量滤纸浸湿长度,换算为浸湿面积。计算健康人的血清体积与滤纸浸湿面积的相关系数并行直线相关t检验,根据标准曲线、样本的滤纸浸湿面积可计算GCF的体积[1]。

1.5IL-17和23质量浓度的检测

室温下解冻标本20 min,离心半径8 cm,1 000 r·min-1,离心10 min,取上清液,采用双抗体夹心ELISA检测标本中IL-17和23的质量。以标准的IL-17和23系列稀释后作为阳性对照。IL-17和23的质量与吸光度(A)值呈正比,绘制标准曲线并计算样本中IL-17和23的质量,可据此计算IL-17和23的总质量(pg)。IL-17和23的总质量等于IL-17加IL-23的检出量与洗提体积的积,IL-17和23的质量浓度(pg·μL-1)等于IL-17加IL-23总质量与GCF质量的商[2]。

1.6统计学处理

以SPSS 13.0统计软件包行数据分析,计量资料用均数±标准差表示;组间比较采用方差分析,两组间比较采用LSD-t检验,方差不齐采用Dun-nett T3检验,检验水准为双侧α=0.05,IL-17和23的表达与种植体周及牙周临床指标的相关分析采用Spearman秩相关分析,两者的相互关系采用Pearson相关分析。P

2结果

健康人的血清体积与滤纸浸湿面积呈直线线性相关(图1),r=0.998 75(P

图1血清体积与滤纸浸润长度关系的标准曲线

Fig 1Standard curve of the serum volume and filter paper in filtration length

健康种植体组、炎症种植体组和对照组三组间的检测指标以及种植体周龈沟液(peri-implant sulcular fluid,PISF)中IL-17和23质量浓度的比较见表1。由表1可见:炎症种植体组PISF中IL-17和23的质量浓度均高于健康种植体组和对照组(P

表1三组间检测指标以及PISF中IL-17和23的质量浓度比较

Tab 1Comparison of detection indicators and IL -17 and 23 concentration of PISF among the three groupsx±s

各临床指标与IL-17和23的质量浓度以及PISF量的秩相关分析见表2。经Spearman秩相关检验,PD和SBI与PISF的体积以及IL-17和23的质量浓度呈正相关关系。

表2各临床指标与IL-17和23质量浓度以及PISF体积间的相关性

Tab 2Correlation of the clinical indicators with concentration of IL-17 and 23, and PISF volume

在PISF中,IL-17和23两者间的相关分析结果为0.593。经Pearson相关检验,IL-17和23质量浓度之间呈正相关关系(P

3讨论

本研究结果表明,IL-17和23在种植体周围炎组中高表达,在正常种植体组中略高于天然牙。该结果与Severino等[3]的研究结果相同。IL-17是Th-17型细胞因子中一个最关键的促炎症性细胞因子。种植体在病源微生物作用下产生炎症免疫应答反应,激活Th-17分泌IL-17。IL-17在炎症反应过程中诱导牙龈成纤维细胞分泌IL-6和8等炎症递质[4],加剧炎症反应[5];可以引起中性粒细胞中蛋白水解酶活性增高,从而引起局部中性粒细胞聚集;可以刺激牙龈成纤维细胞,通过细胞外信号调节激酶的介导释放IL-6[6]和8,促进黏蛋白MUC5AC和MUC5B的表达;刺激肿瘤坏死因子α、IL-1β、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子和粒细胞集落刺激因子的表达;诱导单核细胞趋化蛋白1表达,影响骨质的破坏[7]。另外,还可与多种细胞因子一起加剧炎症反应和牙槽骨吸收[5]。因此,IL-17的质量浓度越高,也就是IL-17分泌得越多,所产生的炎症效应也越剧烈,表现为种植体周的PD和SBI也越明显。这也符合本试验的结果:种植体周各临床指标与IL-17的质量浓度呈正相关关系。

本研究的另一个结果同样表明,PISF中IL-23与IL-17的质量浓度呈正相关关系。IL-23是IL-12分子家族中的促炎性细胞因子,炎症早期的病源微生物结合树突细胞和巨噬细胞上的Toll样受体诱导产生IL-23[8]。有研究[9]显示,IL-23是Th-17数量扩增和功能维持的关键性细胞因子,IL-23靶基因缺失小鼠的体液免疫受损,IL-23缺陷的抗原呈递细胞刺激T细胞分泌IL-17的能力也明显下降;因此,IL-23是产生IL-17的关键因子,可调节T细胞亚群分泌IL-17。也就是说,IL-23促进和维持Th-17分泌IL-17,IL-17广泛地参与炎症反应,两者形成了IL-23—IL-17免疫应答途径。该免疫应答途径存在于脊髓关节病[10]、炎症性肠炎[11]和脑脊髓炎[12]等炎症免疫应答过程之中。

在本研究中,IL-23与IL-17之间的正相关关系有可能是在种植体周围炎症反应过程中IL-23—IL-17免疫应答途径的表现,但因所研究的例数不足和缺乏种植体周免疫组织化学方面的印证,IL-23—IL-17免疫应答途径在种植体周围炎中的机制还需要进一步的研究。

IL-17在种植体周围炎中的早期特异性表达,在炎症免疫应答过程中的关键位置皆提示,有关IL-17水平的研究在种植体周围炎早期诊断和早期预防中具有重要的意义,对种植体周IL-23—IL-17免疫应答途径机制更加深入的研究,有可能达到预防和治疗种植体周围炎症的目的。

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