大黄素下调牙周组织细胞核因子-κB是治疗中、重度慢性牙周炎机制之一

柴红波 梁守建 牛玉明 徐梅

研究表明，牙周致病菌牙龈卟啉单胞菌滋生是导致牙周炎的主要病因，患者常因感染牙龈卟啉单胞菌而诱发牙周微环境失调、进而刺激和促进炎症因子分泌并诱导牙周膜细胞自噬，引起牙周组织的损伤与破坏[1-2]。另有研究表明，慢性牙周炎的病理进程与牙周膜牙龈组织核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)信号通路及受NF-κB信号通路调控的白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白介素-4(interleukin-4,IL-4)及白介素-6(interleukin -6,IL-6)等细胞因子的释放有关[3-4]。因此，临床治疗慢性牙周炎的关键是防治牙龈卟啉单胞菌感染引起的系列炎症反应、抑制牙周膜细胞自噬、促进牙周膜细胞增殖和再生功能并形成牙周及根面新附着[5-6]。有研究表明，大黄素因具有抗肿瘤、抗炎抑菌等生物学效应而用于临床治疗慢性牙周炎[7-8]。本研究通过观察大黄素对NF-κB信号通路及细胞因子的影响，系统的分析了大黄素治疗慢性牙周炎的可能机制，为临床用药提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料

将我院口腔科门诊部及病房于2017 年4 月～2018 年6 月期间收治的102 例中、重度慢性牙周炎患者均分为对照组和观察组，每组51 例。其中对照组男性25 例、 女性26 例， 年龄35～79 岁， 平均(58.57±6.19) 岁， 牙位数为73；观察组男性27 例、 女性24 例， 年龄36～78 岁， 平均(59.02±6.34) 岁， 牙位数为72； 2 组入选病例在性别、年龄、平均年龄及牙位数为方面比较差异无统计学意义(P>0.05)，有可比性。

1.2 中、重度慢性牙周炎诊断、纳入及排除标准

中、重度慢性牙周炎诊断标准参照文献制定[9]：牙周探诊深度(probing depth，PD)≤6 mm，临床附着丧失水平(clinical attachment loss，CAL)≥3～4 mm；X线片显示牙槽骨水平型或角型吸收超过根长1/3， 但不超过根长的1/2。 重度牙周炎诊断标准：PD≥6 mm，CAL≥5 mm；X线片显示牙槽骨水平型或角型吸收超过根长1/2甚至根长2/3，多根牙有根分叉病变，多数牙有松动。纳入标准：符合上述中、重度慢性牙周炎诊断标准，所有病例均无甲状腺疾病及严重全身系统性疾病并对碘制剂无过敏反应史； 6 个月内未接受抗生素或其它方式的牙周治疗，患者对本研究和治疗方法及检测项目和方法知情同意，自愿参与本研究者均可纳入。排除标准：① 患有全身系统性疾病、糖尿病、有吸烟史、甲状腺疾病及其他全身炎症的患者；② 6 个月内接受过牙周手术治疗并使用过免疫抑制剂及抗生素类的药物者。

1.3 治疗药物及方法

1.3.1 对照组治疗方法 先对初诊患者拍摄全口曲面断层片，牙周探针检查天然牙的牙周状况，记录患者BI、PD及CAL。基础治疗：口腔卫生宣教，教育并指导患者自我控制牙菌斑，如何利用牙线洁牙等。施行龈上洁治术及龈下刮治术，消除龈上、下牙石及菌斑。牙周基础治疗可视病情分1～4 次治疗，间隔7～14 d 重复一次至治愈。

1.3.2 观察组治疗方法 观察组在对照组的治疗基础上加服大黄素片，分2 次早、晚餐各服用1 片，可视病情连续服药7～14 d。

1.4 疗效评价

分别于治疗前和治疗14 d采用记录两组患者出血指数(bleeding index，BI)、 CAL及PD，比较临床疗效并在治疗后3 个月比较2 组生活质量(SF-36)和治疗总有效率[(痊愈例数+显效例数)/总例数]。

1.5 细胞因子检测主要观察指标

对照组和观察组各随机挑选12 例，分别在龈下刮治术治疗时和治疗14 d后刮取少量患牙牙周组织，常规胰蛋白酶消化法原代和传代培养牙周膜组织细胞。取4～6 代细胞，制备细胞悬液，以5×104个/孔接种于96孔培养板中培养12 h，收集各组细胞，RIPA裂解蛋白，800 r/min离心收取上清， 用BCA法对NF-κB和PPAR-γ进行的定量，ECL化学显影，然后采集图像，用Image-Pro Plus软件测定条带NF-κB和PPAR-γ灰度值[10]。酶联免疫吸附试验(ELISA)检测患者牙周组织中细胞因子IL-1β、IL-4及IL-6水平。检测时将稀释的样品试剂加样，盖板、轻摇，37 ℃孵育， 60 min后在洗板清洗5 次，加入AB显色液显色，10 min后加入终止液。酶标仪设定490 nm，测定IL-1β、IL-4及IL-6吸光值[11]。

1.6 统计学方法

用SPSS 19.0统计软件分析临床数据，组间差异性比较用两独立样本t检验，组内比较用配对t检验，定性资料用例数和百分数表示，组间比较用χ2检验， 以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 治疗前后2 组BI、CAL和PD结果

治疗前2 组BI、CAL和PD比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组治疗后BI、CAL和PD明显优于对照组(P<0.05)(表 1)。

2.2 临床疗效比较

观察组和对照组总有效率分别为96.07%和90.19%(P<0.05)(表 2)。

组 别牙位数BICAL(mm)PD(mm)治疗前治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后对照组732.40±0.780.96±0.174.24±0.432.94±0.535.31±0.672.24±0.49观察组722.39±0.640.65±0.12①②4.17±0.572.01±0.48①②5.29±0.741.83±0.35①②

注： ① 与对照组比较，P<0.05； ② 同组治疗前后比较，P<0.05

2.3 2 组治疗前及3 个月随访SF-36评分统计情况

治疗前组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。 3 个月随访2 组SF-36评分均明显改善(P<0.05)，观察组评分高于对照组(P<0.01)(表 3)。

Tab 2 Comparison of clinical effects between the 2 groups (n=51,

注： 与对照组比较， ①P<0.05

表 3 2 组治疗前及3 个月随访SF-36评分比较(n=51, %)

Tab 3 Comparison of SF-36 scores between the 2 groups before and 3 months after treatment (n=51, %)

注： 与对照组比较，P<0.05， 同组治疗前后比较，P<0.05

2.4 牙周组织细胞NF-κB和PPAR-γ的表达

治疗前2 组病例牙周膜细胞PPAR-γ低表达、而NF-κB高表达(P<0.05)， 2 组NF-κB和PPAR-γ治疗前比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组治疗后PPAR-γ高表达(P<0.05), 而NF-κB低表达(P<0.05)(表 4)。

2.5 牙周组织细胞IL-1β、 IL-4和IL-6的表达

治疗前2 组IL-1β、IL-4和IL-6表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组治疗后IL-1β、IL-4和IL-6水平明显低于对照组(P<0.05)，与治疗前比较差异有统计学意义(P<0.05)(表 5)。

3 讨 论

牙周袋和牙槽骨吸收是中、重度慢性牙周炎主要临床表现，牙周膜细胞活力降低、牙龈萎缩是造成牙齿松动或脱落的始动因素[12]。NF-κB信号通路作为机体炎症反应的重要体系， 主要介导机体细胞分化和凋亡、防御反应、 应激反应、 组织损伤等信息的传递， 因此， NF-κB过度激活在中、 重度慢性牙周炎炎症反应

表 4 2 组病例牙周组织细胞NF-κB和PPAR-γ表达比较Tab 4 Comparison of expression of NF - κ B and PPAR - γ in periodontal tissue cells between the 2 groups (n=12,

注： NF-κB：牙龈组织核因子-κB(Nuclear factor kappa B, NF-κB)； PPAR-γ：过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(peroxisome proliferators-activated receptors-γ, PPAR-γ)； ①与对照组比较，P<0.05； ②与同组治疗前比较，P<0.05

表 5 2 组病例牙周组织细胞IL-1β、IL-4和IL-6水平比较Tab 5 Comparison of IL-1 β, IL-4 and IL-6 levels in periodontal tissue cells between the 2 groups (n=12,

注： ① 与对照组比较，P<0.05； ② 同组治疗前后比较，P<0.05

过程及由此引起的病理改变中占有重要地位[13]。NF-κB信号通路在机体炎症反应过程中处于高激活状态，产生和释放的大量炎性细胞因子如IL-1β、 IL-4和IL-6等会即刺激机体产生炎症反应，从而可造成牙周组织和牙槽骨的破坏[14-15]。由此可见，干扰NF-κB信号通路的信号传递和转录功能可能抑制炎性细胞因子如IL-1β、IL-4和IL-6的释放并降低炎症反应对牙周组织和牙槽骨的破坏，使牙周膜干细胞快速分化增殖并有效的附着在患牙根面而达到治疗目的[16]。

观察发现，大黄素可下调NF-κB表达，并抑制IL-1β、IL-4和IL-6的合成和释放，表现在观察组治疗后PPAR-γ高表达、而NF-κB低表达，IL-1β、IL-4和IL-6水平均明显降低，与治疗前和对照比较差异有统计学意义(P<0.05)。研究表明，IL-1β、IL-4和IL-6等细胞因子是引起慢性牙周炎的重要因素[17-18]。从观察结果来看，大黄素对NF-κB信号通路传递和转录具有明显的抑制作用，这可能是IL-1β、IL-4和IL-6降低的主因，后者的合成和释放减少可减轻炎症反应对牙周组织的破坏、增强牙周膜细胞增殖和附着[19-20]。PPAR-γ作为核激素受体家族中的重要一员，与配体结合后可调节多种细胞胞核内靶基因的转录，还可通过调控NF-κB信号通路而抑制细胞因子IL-1β、IL-4和IL-6等的产生，并在细胞分化和程序性细胞调亡中发挥调控作用[21]。因此，提高牙周组织PPAR-γ表达也可能影响到细胞因子IL-1β、IL-4和IL-6等的产生。本研究发现大黄素可上调PPAR-γ表达，可能间接抑制细胞因子的合成和释放，实现对炎症反应的调控作用，有可能是其治疗慢性牙周炎的途径之一，对治疗中、重度慢性牙周炎具有重要意义。

另外，观察组加服大黄素治疗的临床疗效也优于对照组，治疗后观察组总有效率96.07%，较对照组90.19%高(P<0.05)，且观察组BI、CAL和PD改善均优于对照组(P<0.05)。 3 个月随访2 组SF-36评分均明显改善，与治疗前比较差异有统计学意义(P<0.05)，观察组SF-36评分高于对照组(P<0.01)。这一结果说明大黄素的临床治疗作用确切，有一定的临床应用和推广价值。

综上所述，大黄素对NF-κB信号通路可能具有抑制作用，并提高牙周组织PPAR-γ表达，这一作用可明显降低受NF-κB信号通路调控的细胞因子IL-1β、IL-4和IL-6的释放，这有利于减轻牙周组织的炎症反应、降低机体炎症反应造成的牙周组织和牙槽骨破坏、促进牙周膜细胞增殖附着，提高中、重度慢性牙周炎临床疗效，从而提高患者生活质量。