成人正畸牙周炎患者龈沟液内PAK5、MMP-2的检测与研究

西安交通大学口腔医院牙周黏膜科 (西安 710004)

谷冬华 王宝彦

成人正畸牙周炎患者龈沟液内PAK5、MMP-2的检测与研究

西安交通大学口腔医院牙周黏膜科 (西安 710004)

谷冬华 王宝彦

目的：观察成年牙周炎患者在正畸治疗过程中龈沟液内的PAK5、MMP-2的表达变化。 方法：选取成人正畸牙周炎患者52例，分别于正畸治疗前(T0)、治疗半年(T1)、治疗完成后3个月(T2)收集GCF，应用Elisa法检测GCF内PAK5、MMP-2的浓度。结果：正畸治疗前(T0)、治疗半年(T1)、治疗完成后3个月(T2)成年牙周炎患者龈沟液内PAK5、MMP-2的表达存在先升高后降低的规律性变化趋势。T1阶段表达与T0、 T2两阶段相比，PAK5、 MMP-2的含量均具有显著性差异(P<0.05)。同时，T2阶段表达与T0阶段相比MMP-2的含量具有显著性差异(P<0.05)。 结论：成年牙周炎患者龈沟液中PAK5及MMP-2的浓度因正畸治疗发生改变，提示PAK5及MMP-2在正畸治疗过程中参与了牙周炎的发展与调控。

P21活化激酶(PAKs)家族各成员与多种疾病之间的关系目前正在进一步研究揭示中，该家族中PAK5与牙周病之间的关系正逐渐引起重视[1]。此外，在牙周组织改建过程中基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases，MMPs)起着降解细胞外基质的重要作用[2,3]。本研究通过观察52例成人正畸牙周炎患者，正畸治疗前、治疗半年、治疗完成后3个月收集后龈沟液(GCF)，应用Elisa法检测GCF内PAK5、基质金属蛋白酶2(MMP-2)的浓度，探讨其在牙周炎中的作用及与正畸治疗的关系。

资料与方法

1 一般资料 选取我院2010～2012年收治的成人正畸牙周炎患者52例，男性18例，女性34例，年龄18～40岁，平均年龄26.3±2.8岁。入选患者符合下列要求：①年龄达18岁以上，牙槽骨吸收未达根1/2，牙周袋≤6mm，牙齿松动Ⅰ°～Ⅱ°的轻、中度慢性牙周炎病人，由本院正畸科3组具有一定临床经验的医师，在不拔牙矫治方案的情况下，采用直丝弓矫治技术，并能按计划坚持正畸及牙周炎治疗；②全身状况良好，排除心血管病、糖尿病等全身系统性疾病以及精神性疾病；③取材牙体颈部无充填体，牙体不能合并龋、牙髓病或根尖周病；④无服用其它药物；⑤所有病例从正畸治疗前开始检测，男女不限；⑥所有患者均知情同意并签署协议书；⑦ 牙周炎的诊断、治疗及疗效评定均由同一人完成。在正畸治疗前进行牙周基础治疗，去除龈上、龈下结石，并配合必要的局部用药，在治疗前对所有患者进行口腔卫生宣教。经过同一牙周专科医生评估，牙周情况稳定，处于静止期时开始进行正畸治疗。在整个治疗过程中维持口腔卫生，每次复诊根据患者牙周状况作牙周基础治疗牙周炎的诊断、治疗及疗效评定均按我科既往标准进行[4]。

2 方 法

2.1 正畸治疗方法:采用固定矫治器进行治疗，每位研究对象均安置标准直丝弓矫治器，第一磨牙粘颊面管，由本院正畸科具有一定临床经验的医师，按照正畸治疗常规步骤进行矫治。

2.2 标本采集: 52例成人正畸牙周炎患者，分别于正畸及牙周基础治疗前、正畸治疗5～7个月以及正畸治疗完成时收集GCF。嘱患者每次复诊前刷牙，正畸复诊时生理盐水含漱，置开口器，棉卷隔湿后棉球拭干试验牙颈部，气枪轻轻吹干牙面及周围粘膜组织，取出高压灭菌且独立包装的滤纸条，轻力插入实验牙龈沟内，遇轻微阻力马上停止或不超过1mm，在龈沟内停留1min后取出，滤纸条置于无酶EP管中，同法间隔1min后再次于试验牙远中取龈沟液滤条，-80℃冰箱冻存。

2.3 检测方法: 采用酶联免疫吸附试验ELISA试剂盒：使用R&D(USA)公司试剂，单位为ng/ml； BIOTEK(USA)公司酶标仪电脑分析系统，严格按照说明书进行。

结 果

正畸治疗前(T0)、治疗半年(T1)、治疗完成后3个月(T2)成年牙周炎患者龈沟液内PAK5、MMP-2的表达，见附表。

附表 正畸加力前后人GCF中PAK5、MMP-2浓度变化(μg/L)

注： T1阶段PAK5、MMP-2表达与T0、T2两阶段相比，T2阶段MMP-2表达量与T0比较，*P<0.05

讨 论

牙周病易造成牙周软硬组织的破坏，导致前牙的唇向移位、伸长，导致覆覆盖加深等错畸形，且常合并咬合创伤，进一步加重牙周组织的破坏造成牙列缺损等，故而临床中常需要各专科医师协同合作，通常结合适当的正畸治疗可以实现高质量的治疗、修复效果[5]。

处于生长期的儿童和青少年与成年患者牙周组织相比较，成人牙周组织有增龄性反应，其牙槽骨有随年龄增长丧失加重的趋势，而儿童和青少年则处于牙周支持组织的增殖期。有研究显示，32岁前人牙槽骨的高度增龄性变化很小，从33～45岁，每年丧失约0.2毫米[6]，成年人正畸后可出现临床可接受正常范围内的上前牙牙根吸收及牙槽嵴吸收现象[7]。儿童及青少年的牙槽骨骨髓腔及牙周韧带内存有丰富血管和大量结缔组织，参与牙槽骨的改型与生长；骨小梁面积较为广泛，这将有利于成骨及破骨细胞的反应。而对于成年人，牙槽骨主要由皮质骨组成，骨髓腔裂隙和通道减少，血供下降明显，胶原和细胞外基质的比例下降，成骨细胞、破骨细胞和成纤维细胞数量均明显减少，牙槽骨矿化增加，牙周处于静止期[8]。牙周病患牙受到正畸力后，成年患者的牙周支持组织将推后2周达到青少年同样的增殖状态，同样，成年患者的透明样变期延长有显著性差异。牙根吸收程度与牙周支持组织的丧失与年龄因素间存在相关性。Cillo[9]发现安氏III类且骨面型为高角型的成年患者，下前牙唇舌侧牙槽骨均较薄，而安氏II类且为腭高角的成年患者，上前牙舌侧牙槽骨较薄，这在某种程度上增加了骨丧失的可能。Mayr-Wohlfart[10]利用CT检测成年正畸患者与咬合关系基本正常的成年人下前牙牙周组织的骨量和骨密度，并进行对照，结果显示，正畸患者下前牙唇侧牙槽骨出现裂隙和孔隙的几率较正常成年人高，正畸患者舌侧牙槽骨几乎都有裂隙，牙根从冠方到根尖1/3骨密度逐步增高且舌侧骨密度较唇侧骨密度低。所以这表明成年正畸患者的下前牙牙周状况在正畸治疗开展之前进行评估是十分必要的。成年正畸患者的牙周病发病率较普通人群增高，常常可导致牙齿病理性移位，最终导致前牙唇倾、伸长，扇形展开，前磨牙倾斜或扭转，后牙区咬合塌陷。

PAKs蛋白家族在信号转导中所发挥的作用以及与各种疾病的关系是国内外目前的一个研究热点[11]。牙周炎是人类一种常见病多发病，牙周炎现已成为我国成年人牙齿缺失的首要原因。牙周炎病因较多，但关于牙周炎发病机制与PAKs之间关系的研究开展较少。已有的研究表明PAK5在牙胚细胞中过表达，在牙周病病人的GCF中检测到其高表达[12]。但PAK5在牙周炎发生、发展过程中的具体作用和机制等，国内外报道较少。

本研究未选取青少年正畸患者为研究对象，而选取18岁以上的成年正畸患者是因为青少年的颌骨、牙齿、牙周组织仍处于发育及塑性阶段，而其中的PAK5或PAKs家族的其它成员已经处于高表达状态。本研究结果显示，成年牙周病患者正畸过程中(T1)龈沟液中PAK5的含量与治疗前(T0)及治疗结束后(T2)的PAK5含量有显著性差异，提示在牙周炎的发病机制中PAK5的表达可能起到一定的作用，PAK5高表达状态下患者更具有牙周炎的倾向，而正畸治疗的同时也会打破牙周微环境原有的平衡，从而甚至可能导致牙周炎症状的进一步加重[13]。另外正畸结束之后(T2)PAK5的含量与正畸治疗前(T0)相较无显著性差异，因此不能认为正畸治疗可减少成年牙周炎患者龈沟液内PAK5的含量。

MMP-2作为MMPs家族中分布最广泛的2种亚型之一，与胶原酶B(MMP-9)同属于MMPs家族中的Ⅳ型胶原酶[14]。在牙周膜、牙龈以及牙槽骨中的成骨细胞、成纤维细胞、骨细胞、破骨细胞、破牙本质细胞及成牙骨质细胞中常见MMP-2的表达[15]，而在施加正畸力后的骨改建过程中均可见这些细胞的参与。胶原酶在正畸牙周组织改建过程中扮演着启动胶原分解的重要作用[16]，伴随正畸牙周组织改建过程胶原酶能降解胶原酶裂解后产生的1/4和3/4胶原片断。本实验通过分别于正畸治疗前(T0)、治疗半年(T1)、治疗完成后3个月(T2)收集GCF应用Elisa法检测GCF内MMP-2的浓度，发现T1含量与T0及T2含量有显著性差异，而T0与T2MMP-2的含量同样具有显著性差异。提示因为正畸治疗过程中MMP-2的含量明显增加，而在治疗结束后MMP-2又显著减少，可发现正畸治疗与MMP-2在龈沟液中的含量存在比较密切的关系。

牙周韧带细胞在正畸治疗过程中伴随一系列的生化反应和组织结构改变，在此过程中这些细胞较平时更为活跃，但其功能达到稳定状态必须在正畸治疗进行至一定时期[17]。本实验选取实验对象并在正畸治疗前、治疗开始半年、治疗结束3个月以后三个时点进行检测，正是为了使各种细胞因子、蛋白等的表达趋于稳定水平，从而使检测结果更准确可信。综上，结合本研究结果分析可以发现，成年牙周炎患者龈沟液中PAK5及MMP-2的浓度可因正畸治疗而发生改变，从而认为PAK5及MMP-2在正畸治疗过程中参与了牙周炎的发展与调控。当然牙周炎与正畸治疗具体影响机制较为复杂，而且参与反应的酶与介质众多，还需进行更深入的研究与探索。

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(收稿：2015-03-27)

Expression of PAK5 and MMP-2 in the gingival crevicular fluid with periodontitis during orthodontic treatment Department of Periodontology, Stomatological Hospital Xi’an Jiaotong University

(Xi’an 710004)

Gu Donghua Wsng Baoyan

Objective: Observe the expression of PAK5 and MMP-2 in the gingival crevicular fluid with periodontitis during orthodontic treatment. Methods: 52 orthodontic patients with periodotitis were selected randomly. Gingival Crevicular Fluid was collected during T0(before orthodontic treatment), T1(half a year during orthodontic treatment), T2(3 months after orthodontic treatment) and tested by Elisa.Results: The orthodontic treatment of adult patients with Periodontitis during T0, T1,T2period show the regular changes that increased before decreasing of PAK5 and MMP-2 in the gingival crevicular fluid. In the T1 phase expression of PAK5 and MMP-2 were both significantly different between T0 and T2 two stages (P< 0.05) . At the same time expression of MMP-2 had significant difference at T2 and T0 of MMP - 2 content (P< 0.05).Conclusions：The orthodontic treatment with periodontitis led to the regular changes of PAK5 and MMP-2 in the gingival crevicular fluid, indicated that orthodontic treatment might play important roles in periodontitis.

Periodontitis @PAKs Matrix Metalloproteinase 2

牙周炎 @P21活化激酶 MMP-2

R781.4

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.12.010