引用本文
王利宏, 张文彪, 习利军, 包爱琴, 黄世光. 牙周基础治疗对2 型糖尿病伴慢性牙周炎患者龈沟液丝氨酸蛋白酶抑制剂和肿瘤坏死因子-α水平的影响[J]. 口腔疾病防治, 2017,25(6): 360-364.
WANG Lihong, ZHANG Wenbiao, XI Lijun, BAO Aiqin, HUANG Shiguang. Effects of non-surgical periodontal treatment on level of vaspin and TNF-α in gingival crevicular fluid of type 2 diabetic patients with chronic periodontitis[J]. Journal of Prevention and Treatment For Stomatological Diseases, 2017,25(6): 360-364.  
Doi:10.12016/j.issn.2096-1456.2017.06.004
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牙周基础治疗对2 型糖尿病伴慢性牙周炎患者龈沟液丝氨酸蛋白酶抑制剂和肿瘤坏死因子-α水平的影响
王利宏1, 张文彪1, 习利军1, 包爱琴1, 黄世光2
1. 深圳市福田区中医院口腔科,广东深圳（518034）
2.暨南大学医学院口腔医学系,广东广州（510632
【通信作者】黄世光,主任医师,研究生,Email：thshg@126.com

【作者简介】王利宏,主治医师,本科,Email：183365696@qq.com

收稿日期: 2017-01-04
基金项目: 广东省深圳市福田区科技创新项目（FTWS20160031）
摘要

目的 观察牙周基础治疗对2型糖尿病伴发或不伴发慢性牙周炎患者龈沟液（gingival crevicular fluid， GCF）丝氨酸蛋白酶抑制剂（vaspin）和肿瘤坏死因子⁃α（TNF⁃α）水平的影响。方法 本研究包含60个研究对象，分为4组：15例2型糖尿病伴发慢性牙周炎患者为DM⁃CP组；15例慢性牙周炎不伴发2型糖尿病患者为CP组；15例牙周健康的2型糖尿病患者为DM组；15例牙周及全身系统均健康的个体为CTRL组。治疗前与牙周基础治疗8周后取样GCF并检测牙周临床指标。通过ELISA法检测GCF样本中vaspin和TNF⁃α的水平。结果 治疗前慢性牙周炎组GCF中vaspin和TNF⁃α水平显著高于牙周健康组（P < 0.05），治疗后慢性牙周炎组GCF中vaspin和TNF⁃α水平显著降低（P < 0.05）。各组vaspin总量与TNF⁃α总量、糖化血红蛋白水平、牙龈指数以及探诊深度在统计学上存在正相关关系（P < 0.05）。结论 牙周基础治疗能明显降低慢性牙周炎患者GCF中vaspin和TNF⁃α的水平。提示GCF中vaspin和TNF⁃α可作为糖尿病、牙周炎诊断及其预后的炎性标志物。

关键词:丝氨酸蛋白酶抑制剂;肿瘤坏死因子⁃α;龈沟液;牙周炎;糖尿病
中图分类号:R781.4 文献标志码:A 文章编号:2096-1456（2017）06-0360-06
Effects of non-surgical periodontal treatment on level of vaspin and TNF-α in gingival crevicular fluid of type 2 diabetic patients with chronic periodontitis
WANG Lihong1, ZHANG Wenbiao1, XI Lijun1, BAO Aiqin1, HUANG Shiguang2
1. Department of Stomotology Shenzhen Futian Hospital of Traditional Chinese Medicine Shenzhen 518034 China
2. Faculty of Dentistry School of Medicine Jinan University Guangzhou 510632 China
Corresponding author: HUANG Shiguang, Email: thshg@126.com, Tel: 0086-20-85220265
Abstract

Objective To investigate the changes of vaspin and TNF-α levels in gingival crevicular fluid (GCF) of type 2 diabetic (T2DM) patients with chronic periodontitis (CP) after non-surgical periodontal treatment.Methods 60 subjects were divided into 4 groups: DM-CP group (patients with both T2DM and CP, n=15); CP group (CP patients without T2DM, n=15); DM group (T2DM patients without CP, n=15), and CTRL group (systemically and periodontally healthy individuals, n=15). The clinical parameters of periodontal tissue and GCF were measured before and 8 weeks after non-surgical periodontal treatment.Results The levels of vaspin and TNF-α were measured by ELISA. The levels of vaspin and TNF-α in CP group were significantly higher than those in CTRL group ( P < 0.05), while the levels of vaspin and TNF-α in CP group were significantly decreased after treatment ( P < 0.05). There was a statistically significant positive correlation between the total amount of vaspin and the total amount of TNF-α, the level of HbA1c, gingival index (GI) and probing depth (PD) ( P < 0.05).Conclusion The results shows that vaspin and TNF-α are greatly decreased in periodontitis after non-surgical periodontal treatment. It suggests that vaspin and TNF-α in GCF may serve as inflammatory markers for the diagnosis and prognosis of diabetes and periodontitis.

Keyword: Visceral adipose tissue-derived serine protease inhibitor; Tumor necrosis factor-alpha; Gingival crevicular fluid; Periodontitis; Type 2 diabetes mellitus

菌斑微生物是牙周病的始动因子, 多种因素如吸烟、肥胖、糖尿病及遗传等均为牙周病的危险因素[1]。牙周炎和肥胖、2型糖尿病存在明显的相关性[2]。脂肪源性激素在2型糖尿病发病中发挥重要作用。脂肪组织作为机体最大的分泌多种细胞因子的内分泌器官, 它的分泌异常可诱发肥胖、2型糖尿病及心血管疾病等[3]。脂肪特异性丝氨酸蛋白酶抑制剂（visceral adipose tissue-derived serine protease inhibitor, vaspin）是新发现的脂肪细胞因子, 与2型糖尿病的发病有关。此外, 多种炎症细胞因子, 例如肿瘤坏死因子-α （tumor necrosis factor-α , TNF-α ）的过度分泌是加重牙龈组织炎症, 加速牙周结缔组织破坏和牙槽骨吸收的重要原因之一[4]。研究表明vaspin、TNF-α 与人类2型糖尿病和牙周疾病相关, 但其对2型糖尿病伴发牙周炎患者牙周组织的影响尚未阐明。本研究通过检测2型糖尿病伴发或不伴发慢性牙周炎患者GCF中vaspin和TNF-α 以及牙周基础治疗后GCF中vaspin和TNF-α 的变化, 评估GCF vaspin和TNF-α 水平作为糖尿病、牙周炎诊断及其预后炎性标志物的潜在生物学意义。

1 资料和方法
1.1 研究对象

本研究包含60名研究对象, 分成4组：2型糖尿病伴发慢性牙周炎患者（DM-CP组）; 慢性牙周炎不伴发2型糖尿病组（CP组）; 牙周健康的2型糖尿病患者（DM组）; 牙周及全身系统均健康的个体（CTRL组）; 每组15例。所有参与者均选自2015年7月~2016年6月间在深圳市福田区中医院进行口腔检查或牙周治疗的患者, 所有患者均了解本项研究的目的并签署知情同意书。糖尿病患者确诊为糖尿病, 无其他系统性疾病。

2型糖尿病患者的血糖情况通过检测糖化血红蛋白（HbA1c）水平来评估, 选择HbA1c水平控制良好（≥ 6.5%且 < 8%）且诊断超过12个月的2型糖尿病患者参与此项研究[5]。非糖尿病患者同样进行糖化血红蛋白水平检测, 以确认其血糖水平正常（HbA1c < 6.5%）。测量参与者的体质量、身高以计算他们的体质量指数（BMI, kg/m2）[6]。所有参与者的糖尿病情况和BMI值分析均由深圳市福田区中医院内分泌科同一位医生完成。

患者的牙周状况依据1999年定义的牙周病临床和影像学指南来判断[7]。慢性牙周炎组影像学表现为骨丧失和牙周附着丧失（attachment loss, AL）, 且至少6颗牙出现牙周探诊深度（probing depth, PD）≥ 5 mm。至少2个象限范围内出现牙周探诊出血（bleeding on probing, BOP）, 且牙龈指数（gingival index, GI）得分 > 1。所有参与者口腔内至少存有20颗牙齿且年龄大于35岁。对照组（DM组和CTRL组）个体全口牙齿PD≤ 3 mm、GI=0（无炎症表现）且没有牙槽骨吸收的影像学表现（即95 %以上牙齿近中位点釉牙骨质界与牙槽嵴顶之间的距离 < 3 mm）。

排除标准包括患有DM以外的其他系统性疾病、怀孕、哺乳期、吸烟、服用非甾体处方药或抗炎药物、6个月内服用过抗生素、6个月内进行过牙周非手术治疗或者1年内进行过牙周手术治疗。BMI > 24.9也排除在外。

1.2 牙周临床指标观察

牙周临床指标评估如下：GI[8]、BOP （牙周探诊后15 s内出血即为阳性）[9]和PD。采用Williams牙周探针对全口牙齿（不包括第三磨牙）、每颗牙齿共6个位点进行检查。这些检查均由同一个研究者完成, 每项检查均进行两次取其平均值, 读数精确到mm。检查者对每位参与者的糖尿病患病情况不知情。

1.3 牙周基础治疗

对所有参与者行龈上洁治术及口腔卫生宣教。慢性牙周炎患者在局麻下行龈下刮治和根面平整术。参与者每周就诊1次, 连续3周, 每次治疗持续45~60 min。牙周基础治疗8周后, 对慢性牙周炎组患者再次进行临床检查和GCF采集。牙周基础治疗由同一位研究者完成。

1.4 位点选择与龈沟液取样

临床和影像学评估以及GCF取样位点的选择均由同一位检查者完成。对参与者进行牙周临床检查后的第2天用滤纸（Oraflow Inc. Smithtown, NY, USA）收集GCF, 以免因与炎症区域接触引起的出血污染GCF。在DM-CP组和CP组中, 单根牙于两个最深的牙周袋位点（近颊或远颊侧）收集GCF; 多根牙GCF收集的取样点位于最大探诊深度、临床炎症最明显（最高的GI值与探诊出血）以及影像表现为骨丧失最明显的位点。在对照组, GCF收集于临床表现为无炎症的两个龈沟位点。慢性牙周炎组牙周基础治疗前与牙周基础治疗后8周均采集GCF样本。对照组只于治疗前取样。为了防止唾液污染, 先用蒸馏水清洁待测试位点并用棉球隔湿, 并仔细干燥。将滤纸精确置于龈沟中, 直到记录到少量压力（沟内方法）, 滤纸于龈沟中滞留30 s[10]。检查者应小心操作以免损伤牙龈组织。同一患者获取的两份样本合并后应立即置于标记的EP管中, 然后将其储存于-80 ℃的冰箱中备用。

1.5 酶联免疫吸附实验

每个放置检测滤纸的EP管中加入300 μ L磷酸盐缓冲液（pH 7.4）。先将EP管内液体均化60 s, 接着在4 ℃条件下以3000 r/min离心15 min后收集上清液。样品中所含vaspin（上海瑞齐生物科技有限公司）和TNF-α （北京百奥莱博科技有限公司）总量采用酶联免疫吸附实验测定。根据说明书, 采用针对vaspin和TNF-α 试验分析的推荐检测参数, 且所有样品均测定两次取其平均值。vaspin的总量以ng为单位记录, TNF-α 则以pg为单位记录。

1.6 统计学分析

实验数据均以均数 ± 标准差的形式表示, 所有分析均采用SPSS 13.0统计软件。不同组间HbA1c水平的比较、不同组间治疗前后全口及取样位点牙周临床指标的比较以及治疗前后GCF vaspin和TNF-α 水平的比较均采用完全随机设计资料的方差分析; 各组治疗前与治疗后牙周临床指标的比较以及治疗前与治疗后GCF vaspin和TNF-α 水平的比较均采用配对样本t检验; 各组vaspin总量与TNF-α 总量、HbA1c水平以及GI、PD值的相关性采用Pearson相关分析。

2 结 果
2.1 临床指标

研究对象基本资料情况见表1。各组间年龄、性别或BMI方面的差异无统计学意义（P> 0.05）。结果显示, 2型糖尿病患者HbA1c水平显著高于非糖尿病个体（F = 448.83, P < 0.05）。

各组牙周基础治疗前后全口及取样位点牙周临床指标见表2。结果显示, 慢性牙周炎组（DM-CP组和CP组）患者全口及取样位点的GI、BOP和PD值均显著高于牙周健康组（DM组和CTRL组）（全口GI：F=5 564.94, P=0.00; 取样位点GI：F=8 114.26, P=0.00; 全口BOP：F=80 414.04, P=0.00; 取样位点BOP：F=/, P=/; 全口PD：F=472.36, P=0.00; 取样位点PD：F=8 798.46, P=0.00）; 慢性牙周炎组患者经牙周基础治疗后GI、BOP和PD值均显著下降（DM-CP组：全口GI：t=129.03, P=0.00; 取样位点GI：t=114.93, P=0.00; 全口BOP：t=418.06, P=0.00; 取样位点BOP：t=7550.90, P=0.00; 全口PD：t=26.98, P=0.00; 取样位点PD：t=165.13, P=0.00; CP组：全口GI：t=399.24, P=0.00; 取样位点GI：t=563.79, P=0.00; 全口BOP：t=1 185.99, P=0.00; 取样位点BOP：t=24 856.07, P=0.00; 全口PD：t=125.58, P=0.00; 取样位点PD： t=254.48, P=0.00）。

2.2 龈沟液中vaspin和TNF-α 水平的检测

各组牙周基础治疗前后GCF vaspin水平如表3所示。慢性牙周炎组患者治疗前GCF vaspin总量均显著高于牙周健康组（F=1605.98, P=0.00）。其中, DM-CP组vaspin总量最高, 依次为CP组、DM组、CTRL组。DM-CP组与CP组患者经牙周基础治疗后GCF vaspin总量均显著降低（DM-CP组：t=59.35, P=0.00; CP组：t=139.00, P=0.00）。

各组牙周基础治疗前后GCF TNF-α 水平如表4所示。慢性牙周炎组患者治疗前GCF中TNF-α 总量均显著高于牙周健康组（F=63 304.36, P=0.00）。其中, DM-CP组TNF-α 总量最高, 依次为CP组、DM组、CTRL组。DM-CP组与CP组患者经牙周基础治疗后GCF TNF-α 总量均显著降低（DM-CP组： t=403.56, P=0.00; CP组：t=1 034.98, P=0.00）。

表1 研究对象基本资料 Table 1 Basic information of subjects
表2 各组治疗前后全口及取样位点牙周临床指标观察 Table 2 Periodontal clinical indexes of full mouth and sampling sites before and after treatment （ x̅± s）
表3 各组治疗前后GCF vaspin总量比较 Table 3 Total amount of vaspin in GCF before and after treatment （ x̅± s, ng）
表4 各组治疗前后GCF TNF-α 总量比较 Table 4 Total amount of TNF-α in GCF before and after treatment （x ± s, pg）
表5 各组vaspin总量与TNF-α 总量、HbAlc水平及取样位点GI、PD值相关性分析 Table 5 Correlation between total amount of vaspin and total amount of TNF-α , the level of HbAlc and GI, PD values of sampling sites
2.3 相关性分析

各组vaspin总量与TNF-α 总量、HbAlc水平以及取样位点的GI、PD值的相关系数见表5。结果显示：各组vaspin总量与TNF-α 总量、HbA1c水平以及取样位点的GI、PD值在统计学上均存在显著的正相关（P < 0.05）。

3 讨 论

脂肪细胞因子通过对胰岛素敏感性的影响发挥作用, 研究显示这些激素的波动水平与2型糖尿病相关[11]。Ogawa等[12]的研究指出脂肪细胞因子与2型糖尿病及牙周炎的发病机制有关。最新的研究表明, vaspin与人类2型糖尿病及牙周疾病相关。vaspin是胰岛素敏感因子, 但是其对2型糖尿病患者血清胰岛素浓度的影响尚未阐明。本研究通过检测GCF vaspin在牙周基础治疗前后的水平变化, 研究结果为药物治疗与宿主调节策略相结合的新技术提供理论依据。此外, GCF vaspin水平的研究可以揭示DM与牙周炎之间的生物学联系。vaspin已经被证明在胰岛素抵抗、代谢综合症和2型糖尿病方面发挥作用[13]。然而, vaspin对人类血糖失调的影响尚不完全清楚。2型糖尿病患者血清vaspin水平高于正常糖耐量个体[14, 15]。Pradeep等[16]观察到肥胖的牙周炎患者GCF和泪液中vaspin水平较高, 接下来依次为健康肥胖个体、牙周炎患者、非肥胖健康个体, 平均vaspin水平与BMI、CAL和PD相关。

本研究旨在观察2型糖尿病伴发或不伴发慢性牙周炎患者GCF中 vaspin和TNF-α 水平以及牙周基础治疗后GCF中 vaspin和TNF-α 水平的变化, 结果显示DM-CP组患者GCF具有较高水平的vaspin和TNF-α , DM-CP组与CP组间也存在显著性差异。提示这些介质的释放除了受与高血糖相关的全身性炎症状态影响外, 还与局部牙周组织炎症状态相关。牙周炎被定义为炎性介质的局部刺激, DM通过提高牙周组织中存在的细胞因子数量改变免疫分子的活性, 反过来又加剧疾病的发展[17]。本研究观察到GCF中 vaspin和TNF-α 水平在CP组较DM组显著升高。这些介质已被证实存在于GCF中, 因此, GCF的取样可用于评估牙周组织中局部炎症的严重程度。尽管本研究中DM组和CTRL组患者牙周临床指标间无显著差异, 但GCF vaspin和TNF-α 水平在统计学上存在显著差异。vaspin和TNF-α 水平显著的差异性可能与全身性炎症状态相关。

牙周炎时, TNF-α 是组织降解的重要介质, 能刺激结缔组织退化和牙槽骨吸收[18]。研究表明牙周炎患者GCF中TNF-α 浓度增加, 且在牙周治疗后浓度降低。另外有研究表明牙周基础治疗后2型糖尿病患者HbA1c水平显著降低[19, 20]。由于TNF-α 对CP和2型糖尿病均具有明显的促炎作用, 本研究分析了GCF 中vaspin总量与TNF-α 水平的相关性, 结果显示, 牙周基础治疗可以显著降低GCF 中vaspin和TNF-α 水平。慢性牙周炎组在牙周基础治疗后GI、BOP、PD值均显著下降。此外, 各组vaspin总量与TNF-α 、HbA1c水平、以及取样位点的GI、PD值在统计学上存在显著正相关关系。提示牙周基础治疗能明显影响慢性牙周炎患者GCF中 vaspin和TNF-α 水平, GCF中vaspin和TNF-α 可作为糖尿病、牙周炎诊断及其预后的炎性标志物。

The authors have declared that no competing interests exist.

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