牙周炎NLRP3 炎性小体表达量与炎症反应、牙槽骨吸收的 相关性研究

杜 宁，刘 昕，田啊林，张晓晓，刘学聪

（1.河北省儿童医院口腔科，石家庄 050031；2.河北医科大学第四医院口腔科，石家庄 050031）

牙周炎是因为口腔里细菌堆积而形成的龈上牙石或龈下牙石，并且会对牙周组织产生炎症刺激并形成牙周袋，且伴有牙松动的疾病［1］。核苷酸结合寡聚化结构域样受体3（NLRP3）是炎症复合体，口腔被微生物感染后，NLRP3 与特定的蛋白形成蛋白复合体，可以对炎性因子的分泌等形成一系列的影响［2-3］。因此本研究旨在探讨牙周炎NLRP3 炎性小体表达量与炎症反应、牙槽骨吸收的相关性，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015 年5 月～2018 年5 月我院收治的牙周炎患者127 例为观察组，选取同期体检的127 例健康人群为对照组。对照组男65 例，女62 例；年龄30～60 岁，平均（38.03±2.34）岁。观察组男64 例，女63 例；年龄29～57 岁，平均（38.01±2.13）岁。2 组患者主要基线资料间经比较差异不显著（P＞0.05），组间能够比较分析。纳入标准：（1）符合牙周炎的诊断标准［4］者：天然牙数目大于16 颗，且至少有4 颗磨牙者；（2）牙周袋深度大于3 mm，伴有结蹄组织附着丧失；（3）患者及家属对本研究内容均知情同意等。排除标准：（1）合并有口腔黏膜疾病者；（2）有严重心脑血管疾病、肝肾功能障碍者等；（3）近3 个月内接受过牙周治疗。本院医学伦理委员会审核并通过本研究。

1.2 检测方法 逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测：用RT-PCR 对采集的牙周膜组织进行扩增后再行无酶RNA 逆转录，检测NLRP3 mRNA 的表达情况。

龈沟液内分子含量的检测方法：按照Elisa 试剂盒的说明书对2 组龈沟液标本进行操作，测定即细胞间黏附分子-1（ICAM-1）、趋化因子12（CXCL12）、热休克蛋白（HSP60）的含量。

1.3 观察指标 （1）统计观察组细菌分布特征；（2）比较2 组NLRP3 炎性小体mRNA 的表达情况，包括NLRP3、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-18（IL-18）、胱冬肽酶-1（Caspase-1）的mRNA 表达量；（3）比较2 组龈沟液炎症因子水平，包括：ICAM-1、CXCL12、HSP60；（4）比较2 组牙周炎的指标变化情况，包括：菌斑指数（PLI）、龈沟出血指数（BI）、探诊深度（PD）、附着丧失水平（AL）。PLI：用探针轻划牙面，根据菌斑的量和厚度记分。每颗牙检查近中颊面、舌面、正中颊面以及远中颊面。4 个牙面记分之和除以4 即为每颗牙的记分，每颗牙记分之和除以受检牙数为个人记分。0 分：龈缘区无菌斑；1 分：龈缘区的牙面有薄的菌斑，但视诊不可见，若用探针尖的侧面可刮出菌斑；2分：在龈缘或邻面可见中等量菌斑；3 分：龈沟内或龈缘区及邻面有大量软垢。BI：结合视诊和钝头牙周探针探诊，0 分：完全健康，龈缘和龈乳头外观健康，轻探龈沟后不出血；1 分：基本健康，龈缘和龈乳头呈轻度炎症，轻探龈沟后不出血；2 分：龈炎轻微，牙龈呈轻度炎症，有颜色改变，无肿胀或血肿，探诊后点状出血；3分：龈炎明显，牙龈呈中度炎症，有颜色改变和轻度水肿，探诊后出血，出血不溢出龈沟；4 分：龈炎较重，牙龈呈中度炎症，有颜色改变，并有明显肿胀，探诊后出血并溢出龈沟；5 分：重度龈炎，牙龈有颜色改变，明显肿胀，有时有溃疡，探诊后出血或自动出血。PD：使用专用的牙周探针测量龈袋或牙周袋的深度，即龈缘至袋底或龈沟底的距离。AL：是测量上皮冠方至釉牙骨质界的距离，是牙周支持组织破坏的结果。（5）对观察组NLRP3 mRNA 表达量与龈沟液炎症因子、牙槽骨吸收进行pearson 相关性研究。

1.4 统计学方法 使用SPSS 21.0 软件进行统计学分析。计量资料使用和计数资料分别用mean±SD、%表示，组间比较使用独立样本t 检验；使用pearson 进行相关性分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 观察组患者细菌分布特征 127 例患者中菌株122 株，具体分布见表1。

表1 牙周炎患者病原菌发分布

2.2 两组NLRP3 炎性小体mRNA 表达情况 观察组NLRP3、IL-1β、IL-18、Caspase-1 的mRNA 表达量均高于对照组（P＜0.01），见表2。

表2 两组患者NLRP3炎性小体mRNA表达量比较

2.3 两组龈沟液炎症因子比较 观察组龈沟液ICAM-1、CXCL12、HSP60 量均高于对照组（P＜0.01），见表3。

表3 两组患者龈沟液炎症因子比较

2.4 两组患者牙槽骨吸收比较 观察组患者的PLI、BI、PD、AL 均高于对照组（P＜0.01），见表4。

2.5 牙周炎患者NLRP3mRNA 表达量与龈沟液炎症因子、牙槽骨吸收相关性研究 观察组NLRP3mRNA与龈沟液炎症因子、牙槽骨吸收进行pearson 相关分析，NLRP3mRNA 与ICAM-1、CXCL12、HSP60、PLI、BI、PD、AL 均呈正相关（r=0.511，0.602，0.525，0.484，0.344，0.286，0.311，P＜0.01），见表5。

表4 两组患者牙槽骨吸收比较

表5 NLRP3mRNA表达量与龈沟液炎症因子、牙槽骨吸收相关性研究

3 讨论

牙周炎的病因很多，牙周炎的发生与周围的细菌存在有关，一旦形成牙周炎，则对周围组织形成不可逆性损害，长时间的炎症还会对牙槽骨发生破坏作用［5-6］。牙周炎还可能会造成牙体脱落，影响和损坏颌骨骨质［7-8］。

牙菌斑是粘附于牙齿表面的细菌团块，不能用水等方式去除。人的口腔中定植的细菌多数都是非致病菌，牙周炎的治病菌主要有福赛类杆菌、变黑普氏菌等［9-11］。在本研究中，127 例患者中菌株122 株。观察组患者的PLI、BI、PD、AL 均高于对照组。说明牙周炎患者的各项指标均存在异常，并且患者炎症还可以进一步刺激机体产生免疫排斥反应。NLRs 是识别病原微生物相关分子模式的模式识别受体，存在于细胞质中［12］。NLRP3 炎症小体是牙周炎病理发展过程中的调控因子，又称血管通透因子，在牙周炎时可以诱导牙周膜细胞生长，抑制上皮细胞凋亡等［13］。IL-18 和IL-1β参与能杀伤和抑制牙周炎相关细胞，促进炎症细胞的吞噬，促进细胞增殖和分化，与牙周炎引起的急性炎症反应程度有关［14］。在本研究中观察组NLRP3、IL-1β、IL-18、Caspase-1 的mRNA 表达量均高于对照组。表明在牙周炎中，炎性因子水平均较高，可刺激发生牙周炎，进而反射性的使白细胞介素的分泌增多。

牙周炎时，为明确病变进展程度，对牙龈相关指数进行检测，包括PL、BI、PD 和AL 等。在感染过程中，菌斑微生物可通过侵袭牙周组织导致局部的牙周组织细胞坏死，菌斑微生物通过激发机体活化炎症相关细胞，间接地导致牙周局部组织破坏。免疫因子失衡会导致骨平衡因子失衡，进而导致骨吸收；炎症反应的过度激活能够影响成骨及破骨细胞的平衡，进而促进牙槽骨吸收和破坏，严重时会有牙列松动、牙齿脱落［15］。Beukers N 等［16］研究证实，NLRP 炎性小体的表达过度能够加剧牙槽骨的吸收。在本研究中，NLRP3 mRNA与ICAM-1、CXCL12、HSP60、PLI、BI、PD、AL 均呈正相关。在梅群广［17］对NLRP 的研究中得出了：与牙周炎组织中NLRP 炎性小体的表达过度能够加剧炎症反应及牙槽骨吸收。这与本研究的结果一致。在本研究中，观察组龈沟液ICAM-1、CXCL12、HSP60 量均高于对照组。表明在牙周炎发生时，龈沟液中的炎性因子均升高，炎性反应增多，机体免疫力随之降低。蛋白复合体NLRP 炎性小体由受体NLRP3 及下游分子Caspase-1mRNA 组成，在牙周组织内菌斑形成的过程中可以蛋白水解酶活性。

综上，牙周炎患者的牙周膜细胞中，NLRP3mRNA表达量与龈沟液炎症因子、牙槽骨吸收成正相关，且高表达的NLRP3 炎性小体能够加剧炎症反应及牙槽骨吸收。