正畸牙齿移动过程中Pentraxin-3在龈沟液中表达水平的研究

许桓溪　邢洪波　苗芳　李宁

正畸牙齿移动过程中Pentraxin-3在龈沟液中表达水平的研究

许桓溪邢洪波苗芳李宁

目的：通过检测正畸牙齿移动过程不同时间段内龈沟液中PTX3的水平，分析PTX3在正畸治疗早期过程中的动态变化，并分析其潜在的临床意义。方法：对19例正畸口腔患者分别于正畸治疗前、正畸加力后4小时、12小时、24小时、48小时、7天、14天、1月收集龈沟液，用ELISA试剂盒检测龈沟液内PTX3表达水平。结果：在正畸治疗牙齿移动早期，正畸患者龈沟液中的PTX3的表达水平在正畸加力后上升，在正畸加力后4小时、12小时、24小时、48小时内的表达水平高于正畸治疗前（P＜0.05），并于24小时达到峰值，后开始逐渐下降，于正畸治疗后一周恢复正常水平。在早期正畸牙齿移动过程中，PTX3水平与TNF-α、IL-1β均呈正性相关关系（r=0.69，P＜0.05；r=0.58，P＜0.05）；PTX3的表达水平与患者的尖牙移动距离呈现负性相关关系（r=-0.58，P=0.02）。结论：作为机体重要的一类炎症因子，PTX3在正畸牙齿移动早期过程中的龈沟液内表达水平呈现先升高后下降的趋势，龈沟液中PTX3的水平可以有效反映正畸力作用下牙周组织的炎症状况，对其水平的检测将有助于判断正畸治疗效果，防止不良反应发生。

正畸牙齿；龈沟液；正五聚蛋白-3

龈沟液（gingival crevicular fluid，GCF）是指通过沟内上皮和结合上皮从牙龈结缔组织渗入到龈沟内的液体，在牙齿正畸矫治过程中，牙周组织在机械力的作用下发生相应的生物学反应会引起龈沟液中相关化学成分出现变化，而对龈沟液中相关成分的检测有助于确定牙齿移动过程中牙周组织的重塑状况，监测正畸治疗效果［1］。正五聚蛋白3（Pentraxin-3，PTX3）是短链五聚体蛋白的一种，其作用机制与CRP相似，但在炎症反应中，与CRP等炎症因子相比，PTX3的出现时间较晚且存在时间更持久，是炎症反应持续存在的标志物［2］；但是当前对于在正畸牙齿移动过程中龈沟液中PTX3的表达水平还不是十分清楚，因此本研究通过对19例正畸患者龈沟液中的PTX3的表达水平进行检测，以探讨其在正畸牙齿移动过程中的作用。

1　材料与方法

1.1研究对象收集2011年6月至2014年9月就治于本院口腔科的19例正畸口腔患者，其中男性7例，年龄（16.2±4.3）岁，女性12例，年龄（12.4±2.7）岁。病例纳入标准：（1）身体状况良好，无全身系统性疾病；（2）无吸烟史；（3）近半年未服用抗炎药物及抗生素；（4）牙周健康，牙周探诊浓度≤3mm，全口曲面断层片未见牙槽骨丧失；（5）无正畸治疗史；所有患者及其家长均同意参加本研究，并签署知情同意书。牙齿正畸方法采用方丝弓矫治技术，第一磨牙黏结带环，0.018英寸不锈钢圆丝结扎尖牙托槽，第一磨牙为作用点，镍钛拉簧拉尖牙向远中移动。

1.2龈沟液的收集主要使用Wharman3型滤纸收集龈沟液，分别收集所有患者在正畸牙齿移动前、正畸治疗4小时、12小时、24小时、48小时、7天、14天、1月时的龈沟液；所有患者在采集龈沟液前需禁食、禁饮2小时，并嘱患者使用生理盐水漱口，放置开口器，无菌棉球拭干患牙，气枪吹干牙面及周围牙龈黏膜，避免血及唾液污染，将消毒后的Wharman 3型滤纸条轻轻插入患牙龈沟内至阻力停止，静止30s后取出，将其迅速放入预先准备好含有200ul 0.1%BSA-PBS的Ep管中，-80℃冷冻保存；检测PTX3浓度时从-80℃冰箱中取出Ep管，室温下解冻，旋涡混合器震荡，使用低温离心法收集龈沟液。

1.3PTX3检测方法人PTX3酶联免疫分析试剂盒购于上海博迈生物科技公司，主要通过双抗体夹心法测定龈沟液中PTX3浓度。按照ELISA试剂盒的操作步骤进行标准品稀释、加样、加酶、显色、终止、测定等，最后根据所绘的标准曲线查出各样本中PTX3的表达水平。

1.4统计学方法对于每个时间点龈沟液中PTX3浓度采用均值±标准差表示，采用单因素方差分析（ANOVA）判断各个时间点之间差异；对于任何两个时间点PTX3浓度差异判断时，首先用Shapiro-Wilk Test及Levene′s Test判断两组数据是否正态分布及方差是否齐性，满足正态分布及方差齐性后采用两独立样本t检验检验判断两个时间间差异是否具有统计学意义，反之采用Mann-Whitney秩和检验；以上所有统计过程均在SPSS 18.0中完成，检验水准均为0.05。

2　结果

2.1尖牙远中移动过程中PTX3在龈沟液中的水平变化如图1所示，PTX3在正畸牙齿移动的过程中在龈沟液中的水平呈现动态变化，在早期（24小时内）PTX3的表达水平显著升高，随着正畸力作用时间的延长，龈沟液中PTX3的浓度开始下调，在正畸治疗1周时，其水平已恢复至正常水平。统计结果显示，在正畸力作用的前48小时内，PTX3的水平均显著高于正畸前水平，且在第24小时龈沟液中的浓度达到峰值约为正畸前水平的2.5倍（2.90±0.65ng/ml vs 1.12±0.56ng/ml，P＜0.05），24小时之后PTX3在正畸患者的龈沟液中的水平开始下降，但在第48小时的浓度仍显著高于正畸前浓度（2.19±0.76ng/ml，P＜0.05）；在随后时间点的龈沟液中PTX3的检测中发现在1周，2周及1月时其水平均无明显变化，已恢复正畸前水平与其无统计学差异（P＞0.05）。因此，本研究结果显示正常健康的牙周组织在正畸力作用下龈沟液中的PTX3的水平随着正畸治疗时间呈现动态变化过程，可以有效判断正畸牙齿移动过程牙周组织对正畸力的反应及炎症状况等。

图1　正畸牙齿移动早期龈沟液中PTX3的表达水平

1.2尖牙远中移动过程中PTX3的表达水平与牙周炎症反应的相关性使用龈沟液中TNF-α、IL-1β浓度评估正畸患者牙齿移动过程中牙周炎症反应水平，如上所述，使用相同的方法检测了尖牙远中移动过程中龈沟液中的TNF-α、IL-1β的水平，通过相关性分析判断每个时间点中PTX3的水平与TNF-α、IL-1β浓度的相关性。结果显示：尖牙远中移动过程中，患者龈沟液中的PTX3与TNF-α、IL-1β均呈显著正性相关（r= 0.69，P＜0.05；r=0.58，P＜0.05），从而说明PTX3可以反映正畸早期牙周炎症反应情况。

1.3尖牙远中移动过程中PTX3与牙齿移动距离的相关性如上所述，PTX3在龈沟液中的水平呈现动态变化，为了探讨这种动态变化在尖牙远中移动过程中的临床意义，我们分析了二者与牙齿移动距离的关系。结果显示（图2）：PTX3的表达水平与患者的尖牙移动距离呈现显著的负性相关（r=-0.58，P=0.02），进而说明PTX3可以间接反映尖牙移动距离。

图2　龈沟液中PTX3的水平与尖牙移动距离间相关性分析

3　讨论

根据氨基酸链的长度，五聚蛋白超家族可以分为两组：一组是以PTX3为代表的长链蛋白，另一组为以CRP、SAP为代表的短链蛋白［3］；PTX3作为一类急性相蛋白，当前研究证实其参与了机体的许多炎症性疾病的发生、发展，在机体感染病毒、细菌时，血浆中PTX3的表达水平会显著升高［4，5］，而在败血症患者中抗氧化治疗能够显著下调血浆PTX3的浓度，从而表明血浆或血清中PTX3的水平与机体的炎症反应及炎症治疗的效果密切相关［6］；在机体固有免疫中PTX3同样发挥着重要的作用，如在牛皮癣患者中PTX3已被认为是机体炎症的一种重要标志［7］。

以上研究均说明血浆或血清中的PTX3水平是判断全身性疾病状态的一种标志，而在牙周疾病中研究发现PTX3同样发挥着重要的作用，Pradeep等人在研究牙龈炎、牙周炎患者中血浆、龈沟液中PTX3的浓度时发现，随着牙周炎症疾病的进展（健康-牙龈炎-牙周炎），血浆及龈沟液中PTX3的水平也随之升高，且PTX3在龈沟液中的浓度显著高于血浆中浓度，其水平与牙周炎的炎症程度密切相关，从而认为龈沟液中的PTX3可能是牙周疾病的炎症活性的标志［8］。此外，有研究证实龈沟液中高水平的PTX3与牙周疾病患者伴发心血管疾病密切相关，但在正畸牙齿移动过程中研究发现包括CRP、TNF、IL-6等在内的炎症因子在血清中的水平无明显改变，表明传统正畸治疗并不会引起这些系统炎症标记分子的变化［9］。而在本研究中，我们发现在正畸治疗过程中，PTX3在龈沟液中水平呈动态变化过程，其与正畸过程牙周组织变化有关。

本研究是首次在中国人群中检测PTX-3在固定正畸治疗的患者的GCF中水平，且发现正畸牙齿移动可以诱导PTX-3的变化，说明PTX-3在GCF中的水平可能是一种牙周炎症状态的标志。Surlin等人的研究发现在年轻人与成人正畸治疗过程GCF中的PTX-3的水平呈现同样的趋势即先升高后下降，且在24小时达到峰值，而在8小时、24小时及48小时时，成人龈沟液中的PTX-3的含量显著低于青少年［10］，但是由于研究对象的有限性本研究并不能进一步说明中国人正畸治疗牙齿移动过程中，GCF中PTX-3水平在不同年龄段患者中的表达差异。正畸牙齿移动过程中PTX-3在GCF中的水平变化说明PTX-3参与调控了牙周的无菌性炎症反应，是牙周组织对正畸力机械作用反应中重要的一环。PTX-3作为一类急性相蛋白，它能够准确地反映机体的炎症状况，与其它生物活性物质一样，在正畸牙齿移动过程中的聚集在牙周的许多细胞均可以合成、分泌，这也是为什么PTX-3在GCF中迅速增加的原因［11］。与牙周炎患者龈沟液中PTX-3的表达水平相比，在正畸过程中PTX-3在龈沟液的表达峰值较小，说明正畸治疗牙周组织变化与牙周疾病的变化机制不同，而且GCF中PTX-3主要是在正畸的开始阶段牙周组织非病理反应的表现，而正畸治疗的1周内PTX-3的表达即下调至正常水平以及所有患者呈现的健康的牙周组织同样说明了PTX-3的升高并非牙周组织的病理表现，而是牙周组织对正畸力作用刺激的反应。

总之，本研究发现PTX-3在正畸牙齿移动过程中在GCF中的水平的变化，PTX-3可能是正畸牙周组织炎症的一种标志物。而对于PTX-3在正畸牙周重塑中的作用机制并不清楚，将来的研究应集中探索PTX-3在正畸治疗牙周重塑庞大的生物学网络中的角色，此外，对于该生物标志物与正畸力的强度、牙齿的移动速度的相关性也值得进一步研究。

［1］D'Apuzzo F，Cappabianca S，Ciavarella D，et al.Biomarkers of periodontal tissue remodeling during orthodontic tooth movement in mice and men:overview and clinical relevance［J］.ScientificWorldJournal，2013，2013（1）:105873.

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［4］Mairuhu AT，Peri G，Setiati TE，et al.Elevated plasma levels of the long pentraxin，pentraxin 3，in severe dengue virus infections［J］.J Med Virol，2005，76（4）:547-552.

［5］Sprong T，Peri G，Neeleman C，et al.Pentraxin 3 and C-reactive protein in severe meningococcal disease［J］.Shock，2009，31（1）:28-32.

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Study on expression level of Pentraxin-3 in GCF during orthodontic tooth movement

Xu Huanxi1，Xing Hongbo2，Miao Fang3，Li Ning1.1.Department of Stomatology，Shihua General Hospital of Lanzhou，Lanzhou 730060，China；2.Department of Stomatology，Weihai Municipal Hosptial，Weihai 264200，China；3.Department of Special Clinic，Lanzhou Stomatological Hospital，Lanzhou 730000，China

Miao Fang，E-mail:xuhxoral@163.com

Objective:To detect the expression level of Pentraxin-3（PTX3）in GCF during orthodontic tooth movement，and analyse the dynamic change of expression level and its potential clinical significances in patients.Methods:The GCF of 19 orthodontic patients were collected before treatment and after 4 hours，12 hours，24 hours，48 hours，7days，14days and 1 month.PTX3 in GCF was detected using ELISA kits.Results:During the early orthodontic tooth movement，the expression level of PTX3 in GCF at 4 hours，12 hours，24 hours，48 hours were significantly higher than that before treatment.The level reached to the peak at 24 hours，and decreased to the normal level within 7days；PTX3 concentration was positively associated with TNF-α、IL-1βlevel（r=0.69，P＜0.05；r=0.58，P＜0.05）.The expression level of PTX3 and the moving distance of canine teeth in patients was negatively correlated.Conclusions:During the early orthodontic tooth movement，as a inflammatory factor，the expression levels of PTX3 in GCF are increased at first and decreased subsequently，which could effectively reflect the influence of orthodontic force on periodontal tissue and inflammation condition.The detection of PTX3 would help us to determine the level of orthodontic treatment，and prevent adverse reactions.

orthodontic tooth；GCF；PTX3

A

1004-2725（2016）04-0255-03

730060甘肃 兰州，兰州石化总医院口腔科（许桓溪、李宁）；264200山东 威海，威海市立医院口腔科（邢洪波）；730000甘肃 兰州，兰州市口腔医院特诊科（苗芳）

苗芳，E-mail:xuhxoral@163.com