正畸矫治过程中两种不同矫治器对龈沟液中IL-1β、TNF-α、PGE2浓度的影响分析

郜 罕 郭艳明

正畸治疗中，连续平稳的牙齿移动会导致牙周组织和细胞一系列变化，同时伴随炎性介质中某些细胞因子的释放增加[1]。龈沟液（gingval crevicular fluid，GCF）中含有多种生化物质均来自于牙周组织，既可以反映牙周组织的健康程度，又可以反应正畸治疗中的骨改建进程度[2]，是牙周健康的有效生物标志物[3]。尤其白细胞介素1β（interleukin1β，1L-1β）、前列腺素E2（prostaglandinE2，PGE2）及肿瘤坏死因子-a（tumor necrosis factor-α，TNF-α）是参与炎症反应和骨吸收的重要细胞因子[4]。本研究通过比较无托槽隐形矫形器及固定矫治器对患者龈沟液中炎性因子的浓度变化情况，以明确不同矫治器对正畸过程中牙周组织的影响，从而为正畸医生提供更多的临床依据和指导。

资料和方法

选择2018年1月～2019年1月在邯郸市口腔医院正畸科进行矫治的60例正畸患者，其中男24例、女36例，年龄20～35岁。纳入标准：①身体状况健康，无全身系统性疾病；②近3个月内未用抗生素；③恒牙列，不存在除智齿之外的其他牙齿缺失；④口腔卫生健康，无龋坏；⑤患者依从性良好，能够保持口腔卫生；⑥正畸方案为拔除：4个第一前磨牙，种植钉强支抗，内收前牙。排除标准为：①有过正畸治疗史；②牙周疾病史或牙周病遗传史；③孕妇或者哺乳期；④吸烟史或吸烟患者；⑤糖尿病等系统性疾病者。

分组：将所有患者按矫治器不同分为甲乙两组，分别为：甲组：无托槽隐形矫治器组（Invisalign，美国），患者依从性好，每天佩戴矫治器时间至少22小时。设计过矫正：矫治结束后前牙覆合为0°。乙组：金属自锁固定矫治器组（Ormco，美国），口腔卫生好。矫治弓丝顺序依次为0.012英寸、0.014英寸、0.016英寸、0.018英寸、0.018×0.025英寸、0.019×0.025英寸的镍钛丝。前牙内收应用0.019×0.025英寸的不锈钢丝。

甲乙两组均选用微种植钉加强支抗（dentos，自攻型1.6×10mm，韩国），植入部位为上颌第一磨牙及第二前磨牙之间，距离附着龈高度约7mm，关闭间隙时，150g力值内收前牙，直至矫治结束。

由同一组牙周医生对患者进行口腔卫生宣教。并由同一位正畸医生在矫治前1周（T0）、正畸治疗后第1天（T1）、正畸治疗后第3天（T2）、正畸治疗后第1周（T3）、正畸治疗后第1个月（T4）、正畸治疗后第6个月（T5）及正畸治疗后第12个月（T6）采集龈沟液进行测量分析。

龈沟液的采集：在正畸治疗前1周、正畸治疗后第1天、正畸治疗后第3天、正畸治疗后第1周、正畸治疗后第1个月、正畸治疗后第6个月、正畸治疗后第12个月采集龈沟液。固定在室温23℃、相对湿度40%的房间内，由同一医师采样。采样前患者正常刷牙，高压灭菌棉卷隔湿，吹干牙面积周围黏膜。选择8mm×2mm高压分装滤纸条，放在所有试验对象的第一恒磨牙远中龈沟内，深度约为1mm，静置30s后取出。将所有样本放入离心管中-80℃保存。所有结果均由同一人一次性检测。

检测方法：通过酶联免疫吸附试验检测龈沟液中IL-1β、TNF-α、PGE2水平。

人IL-1β ELISA试剂盒、人TNF-α ELISA试剂盒及人PGE2 ELISA试剂盒（R＆D Systems，美国）；全自动酶标仪（Bio-rad公司，美国）；超低温冰箱（DW-HL528，中科美菱低温科技股份有限公司）。

将第一恒磨牙区龈沟液进行检测，测量龈沟液中IL-1β、TNF-α、PGE2的浓度差异。用SPSS 22.0统计学软件对两组研究对象不同区域龈沟液中IL-1β、TNF-α、PGE2水平进行描述性统计，计量资料用（±s）表示，组间或组内进行t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

甲乙两组患者在矫治开始前基本情况一致。矫治开始1天后龈沟液中的各因子浓度均有提高，组内比较，均较矫治初始阶段有统计学差异（P＜0.05）。

IL-1β增长最为迅速，到达峰值后浓度逐渐下降。甲组中于正畸矫治后1周达到峰值，乙组正畸治疗1个月后达到峰值水平。正畸治疗后第12个月，两组患者中IL-1β浓度仍高于矫治初始浓度。在T1期，甲乙两组浓度变化有统计学差异（P＜0.05）。

甲组中，TNF-α在矫治开始第1个月浓度达到峰值，乙组中在矫治开始第6个月浓度达到峰值，两组TNF-α浓度达到峰值后浓度缓慢下降。甲乙两组在矫治治疗1周浓度变化出现统计学差异（P＜0.05）。

表1 矫治加力后龈沟液中IL-1β浓度（±s，pg·mL-1）

表1 矫治加力后龈沟液中IL-1β浓度（±s，pg·mL-1）

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表2 龈沟液中TNF-α的浓度（±s，pg·mL-1）

表2 龈沟液中TNF-α的浓度（±s，pg·mL-1）

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表3 龈沟液中PGE2的浓度（±s，pg·mL-1）

表3 龈沟液中PGE2的浓度（±s，pg·mL-1）

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PGE2在甲乙两组中浓度一直处于上升阶段，两组峰值均出现在矫治后第12个月，在矫治治疗1周浓度变化出现统计学差异（P＜0.05）。结果提示在治疗开始后，使用无托槽隐形矫治器患者保持口腔卫生水平相对固定托槽患者较好，无托槽隐形矫治器对保持口腔卫生水平保持的较传统固定矫治器好。

讨 论

有研究发现[5]，由于弓丝等因素刺激下，牙周组织受到刺激和局部损伤，从而产生炎症反应，导致炎性因子TNF-α、1L-1β等在龈沟液中的分泌过量。龈沟液（gingival crevicular fluid，GCF）最先被被Alfano[6]定义为一种炎性渗出液。其中可以分离出一些蛋白质、细胞因子、细菌抗原、电解质，小的有机分子甚至一些细菌来源的酶[7]。炎症细胞因子被认为是骨吸收刺激中的生物标志物[8]。Priyanka Kapoor[9]等人的研究认为正畸力可以刺激释放龈沟液（GCF）中的多种酶，从而激活成骨细胞及破骨细胞，实现骨吸收及骨沉积。FrancescoTarallo[10]等通过统计学研究发现：口腔环境变化时可能会引起龈沟液中一系列因子的变化，如炎性细胞因子，骨桥蛋白（OPN），骨保护素（OPG），及碱性磷酸酶（ALP）等，龈沟液中这些酶（ALP，AST，ACP TRAP）的变化与正畸施力的大小、阶段和部位有关。Reichardt E[11]等的研究证明在正畸治疗的第一天，就会引起口腔微生物菌群的显著变化。本研究中，龈沟液初始状态基本一致，矫治前于矫治一周后龈沟液中炎症因子有升高趋势，但两组间无统计学差异。

龈沟液中所有的细胞因子尤其IL-1β、IL-2、IL-3、IL-8、TNF-α等在骨重建中起到重要作用。这些炎性介质会参与单核细胞向牙周膜移动，并促进单核细胞分化为破骨细胞、巨噬细胞等。而单核细胞和巨噬细胞又可以激活IL-1β或TNF-α。尤其IL-1β被确认为正畸牙齿移动的生物标志，可诱导引起疼痛物质的分泌。

虽然IL-1β、TNF-α均产生于炎症反应的急性期，但是在本研究中，TNF－α的高峰期出现晚于IL-1β，隐形矫治器组出现在正畸矫治后第1个月，固定矫治器组出现在正畸矫治后第6个月。可能因为本实验中T4-T5及T5-T6间隔时间长，故该结果并不能直接证明固定矫治器组TNF-α浓度峰值出现的晚于隐形矫治器组。Maan AS[12]等研究表明：正畸加力初期，IL-1β及PGE2两者的水平都会增加，但是成人升高的水平高于儿童。用ELISA法测定细胞因子水平。实验开始后24h，实验组白细胞介素（IL）-1lβ、IL-6、TNF-α、表皮生长因子、PGE2浓度显著高于对照组。在无托槽隐形矫治及固定矫治器两组中炎症因子均随时间变化有所增高，尤其在固定矫治器组中，炎症因子均增高迅速且明显。该结论与本研究结果相同：PGE2在甲乙两组中浓度一直处于上升阶段，实验最后阶段测量值为两组峰值。