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牙周炎(periodontal)是口腔两大类主要疾病之一。现已证实牙菌斑中细菌及其产物是引发牙周病必须的始动因子,细菌及其毒性产物如细菌内毒素和细菌酶可直接损伤牙周上皮及结缔组织,同时又可激活宿主的防御细胞,释放多种炎症介质细胞因子如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)、前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)等,产生牙周局部炎症反应,导致牙周组织和牙槽骨的吸收破坏。在高原环境下,牙周病的患病率显著高于其他地区,牙周病检出率高达80.8％[1]。鉴于以上高发病率,对于高原牙周病的病理生理机制的研究显得尤为迫切。但目前对于在高原地区牙周炎的发生发展机制的研究还属于初步阶段,在高原环境下,低压低氧的环境因素如何影响牙周组织的改变,如何改变细胞因子的分泌及活性作用,以上的细胞因子改变与牙周病的疾病过程有何相关等等问题尚未有研究报道,因此,探讨及解决以上问题,可以为预防及降低高原牙周病的发病率提出理论依据。本实验模拟高原环境,建立低氧条件下大鼠牙周炎动物模型,观察大鼠牙周组织病理变化,检测各组大鼠牙周临床指标,用免疫组化法检测牙周组织中TNF-α、PGE2和IL-8的表达情况,用ELISA法检测各组大鼠龈沟液中TNF-α、PGE2、IL-8的含量,初步研讨低氧环境对牙周炎龈沟液中TNF-α、PGE2、IL-8水平变化的影响,以及低氧条件下三种炎症因子与牙周指数的相关性。为探索高原牙周炎发病、发展及转归的规律,为高原、高寒环境下牙周炎进一步的防治提供参考依据。
研究方法:
1.建立低氧条件下大鼠牙周炎动物模型:将80只SD大鼠,随机分为缺氧对照组、缺氧实验组、常氧对照组及常氧实验组,每组雌雄大鼠各20只,参照Fischer等[2]方法,分别在常氧与低氧环境(模拟海拔5000 m高原、23 h/d)下建立大鼠牙周炎模型(缺氧实验组、常氧实验组),
2.建模后8周记录各组大鼠体重等生理指标及牙周临床指标:牙龈附着丧失程度(attachment lost,AL)、菌斑指数(plaque index,PLI)、出血指数(bleeding index,BI),提取龈沟液并切取牙周组织标本。
3.采用HE染色检测牙周组织病理改变;采用免疫组化法检测牙周组织中TNF-α、PGE2、IL-8的表达。
4.用ELISA法分别检测每组大鼠龈沟液中TNF-α、PGE2、IL-8的含量,并分析其与牙周临床指数的相关性。
研究结果:
1.缺氧实验组体重一直呈下降趋势,8周时牙周袋形成,牙周膜炎症明显。牙槽嵴吸收明显呈蚕食状,可见明显的破骨细胞位于骨吸收陷窝,牙槽骨呈骨质疏松状态。牙周临床指标与其他各组比较差别非常显著(P＜0.01)。
2.大鼠牙周组织中TNF-α、PGE2主要于破骨细胞、牙周膜成纤维细胞的胞浆中表达阳性,IL-8阳性着色部位主要于中性粒细胞的胞浆中表达阳性,呈棕黄色。TNF-α、PGE2、IL-8在缺氧实验组的表达明显高于常氧实验组(P＜0.05)及缺氧对照组(P＜0.05)。
3.缺氧实验组大鼠龈沟液量、TNF-α、PGE2水平均高于其余各组,且与常氧实验组比较有显著差异(P＜0.01),而IL-8均低于其余各组,且与常氧实验组比较有显著差异(P＜0.01)。
4.缺氧实验组中。TNF-α、PGE2与AL、PLI、BI呈正相关(P＜0.01),而IL-8与AL、PLI呈负相关(P＜0.01),与BI无相关(P＞0.05)。
结论:
1.本实验成功建立模拟高原低氧条件下牙周炎动物模型,牙周组织病理变化表现为典型的活动期牙周炎的病理改变,且炎症反应程度重、炎症发展快。
2.与常氧实验组相比,在模拟海拔5000米低氧环境下,牙周炎模型大鼠牙周组织中TNF-α、PGE2的表达增高而IL-8表达降低,提示牙周组织中TNF-α、PGE2、IL-8的表达水平不同与低氧环境有关。
3.模拟高原低氧条件下,牙周炎龈沟液中TNF-α、PGE2浓度与牙周临床指标AL、PLI、BI有明显的正相关,而IL-8与AL、PLI呈负相关。提示缺氧环境下牙周炎病程发展快、炎症反应程度重与牙周组织中TNF-α、PGE2增高,IL-8浓度降低有关。
研究方法:
1.建立低氧条件下大鼠牙周炎动物模型:将80只SD大鼠,随机分为缺氧对照组、缺氧实验组、常氧对照组及常氧实验组,每组雌雄大鼠各20只,参照Fischer等[2]方法,分别在常氧与低氧环境(模拟海拔5000 m高原、23 h/d)下建立大鼠牙周炎模型(缺氧实验组、常氧实验组),
2.建模后8周记录各组大鼠体重等生理指标及牙周临床指标:牙龈附着丧失程度(attachment lost,AL)、菌斑指数(plaque index,PLI)、出血指数(bleeding index,BI),提取龈沟液并切取牙周组织标本。
3.采用HE染色检测牙周组织病理改变;采用免疫组化法检测牙周组织中TNF-α、PGE2、IL-8的表达。
4.用ELISA法分别检测每组大鼠龈沟液中TNF-α、PGE2、IL-8的含量,并分析其与牙周临床指数的相关性。
研究结果:
1.缺氧实验组体重一直呈下降趋势,8周时牙周袋形成,牙周膜炎症明显。牙槽嵴吸收明显呈蚕食状,可见明显的破骨细胞位于骨吸收陷窝,牙槽骨呈骨质疏松状态。牙周临床指标与其他各组比较差别非常显著(P＜0.01)。
2.大鼠牙周组织中TNF-α、PGE2主要于破骨细胞、牙周膜成纤维细胞的胞浆中表达阳性,IL-8阳性着色部位主要于中性粒细胞的胞浆中表达阳性,呈棕黄色。TNF-α、PGE2、IL-8在缺氧实验组的表达明显高于常氧实验组(P＜0.05)及缺氧对照组(P＜0.05)。
3.缺氧实验组大鼠龈沟液量、TNF-α、PGE2水平均高于其余各组,且与常氧实验组比较有显著差异(P＜0.01),而IL-8均低于其余各组,且与常氧实验组比较有显著差异(P＜0.01)。
4.缺氧实验组中。TNF-α、PGE2与AL、PLI、BI呈正相关(P＜0.01),而IL-8与AL、PLI呈负相关(P＜0.01),与BI无相关(P＞0.05)。
结论:
1.本实验成功建立模拟高原低氧条件下牙周炎动物模型,牙周组织病理变化表现为典型的活动期牙周炎的病理改变,且炎症反应程度重、炎症发展快。
2.与常氧实验组相比,在模拟海拔5000米低氧环境下,牙周炎模型大鼠牙周组织中TNF-α、PGE2的表达增高而IL-8表达降低,提示牙周组织中TNF-α、PGE2、IL-8的表达水平不同与低氧环境有关。
3.模拟高原低氧条件下,牙周炎龈沟液中TNF-α、PGE2浓度与牙周临床指标AL、PLI、BI有明显的正相关,而IL-8与AL、PLI呈负相关。提示缺氧环境下牙周炎病程发展快、炎症反应程度重与牙周组织中TNF-α、PGE2增高,IL-8浓度降低有关。