正畸力对牙周组织改建的影响

苏哲君，张兴乐，王 鹏

(承德医学院附属医院口腔科，河北承德 067000)

临床医学

正畸力对牙周组织改建的影响

苏哲君，张兴乐，王 鹏△

(承德医学院附属医院口腔科，河北承德 067000)

目的:观察正畸力作用前后正畸牙龈沟液中血小板衍生生长因子(PDGF)和白介素-1β(IL-1β)含量的变化，探讨正畸力对牙周组织改建的影响。方法:选择24例需拔除4颗第一双尖牙矫治的青少年患者，牙列排齐整平后，用弹性橡皮链150g正畸力拉尖牙向远中，上颌左侧尖牙为实验组，右侧上颌尖牙为对照组，不加力。分别在加力前，加力后1、3、7、14、28d收集实验牙和对照牙远中临面处的龈沟液，ELISA法检测龈沟液中PDGF和IL-1β的含量。结果:实验组尖牙龈沟液中PDGF、IL-1β的含量在加力后均升高，IL-1β含量3d时达高峰、PDGF含量7d时达高峰，28d恢复至加力前水平。对照组龈沟液中PDGF和IL-1β的含量维持在基线水平。结论:正畸牙受力后龈沟液中PDGF和IL-1β的含量发生动态规律性变化，说明二者参与了正畸牙移动牙周组织的改建。

正畸牙移动;龈沟液;血小板衍生生长因子;白细胞介素-1β

错牙合畸形是口腔科的常见病，近年来发病率不断上升，正畸治疗是解决错牙合畸形的有效手段。目前，有关正畸牙齿移动生物力学研究正成为热点[1-2]。本研究采用ELISA法检测正畸力作用下人正畸牙龈沟液中血小板衍生生长因子(PDGF)、白介素-1β(IL-1β)含量的变化，探讨正畸力对牙周组织改建的影响。

1 材料与方法

1.1 病例选择 2011年6月至2011年12月，承德医学院附属医院口腔正畸科门诊患者中自愿参加本研究的错牙合畸形患者24人，男10人、女14人，年龄11.3-15.2岁，平均13.4岁，均需要拔除4个第一双尖牙进行固定矫治，所有患者均安装直丝弓矫治器。纳入标准:身体健康，牙周组织健康，无牙龈红肿和探诊出血，无夜磨牙和紧咬牙习惯，正畸矫治需要拔除上、下颌第一双尖牙，实验前3个月内未使用过钙通道阻滞剂和苯妥英钠等药物。

1.2 实验方法

1.2.1 实验分组:双侧第一磨牙安置PIM直丝弓带环，全口粘接新亚直丝弓托槽，规格0.022英寸×0.025英寸，牙列排齐后上、下颌更换0.018英寸进口不锈钢圆丝。实验组:以磨牙为正畸支抗，左侧上颌尖牙与第一磨牙之间用弹性橡皮链拉尖牙向远中，力值150g，右侧上颌尖牙不加力作为对照组。实验期间实验组尖牙不采取其它正畸治疗措施。

1.2.2 龈沟液的收集:分别于实验组加力前，加力后1、3、7、14、28d收集实验组和对照组龈沟液。将滤纸裁成2×8mm的小条，消毒后分装备用。取样时以棉卷隔湿取样牙位(实验牙和对照牙远中临面处)，去除龈上菌斑及软垢，然后轻轻以气枪吹干受试牙牙面及周围牙龈粘膜。用镊子从Eppendorf管中夹取滤纸条轻轻插入实验牙远中龈沟内，至有轻微阻力停止，留置30s后取出。将取出的滤纸条放入原Eppendorf管中封好，-70℃冰箱保存。

1.2.3 PDGF、IL-1β含量测定:冰冻样本室温下解冻，使用人PDGF、人IL-1β ELISA试剂盒检测PDGF和IL-1β的含量。试剂盒购自厦门慧嘉生物科技有限公司，操作步骤按试剂盒说明书进行。

1.3 统计分析 应用SPSS 13.0统计软件行配对t检验。

2 结果

2.1 龈沟液中PDGF的含量 实验组龈沟液中PDGF的含量在加力后3d、7d时明显增高，7d时达到高峰，然后开始下降，28d恢复至基线水平;对照组龈沟液中PDGF的含量在28d内无明显变化。尖牙受力后3d、7d、14d，实验组和对照组龈沟液中PDGF的含量比较差异具有统计学意义(P＜0.05)。见附表。

附表 龈沟液中PDGF和IL-1β的含量(±s，单位:ng/ml，n=24)

附表 龈沟液中PDGF和IL-1β的含量(±s，单位:ng/ml，n=24)

与实验组其它时间点比较:*P＜0.05

PDGF IL-1β实验组 对照组 P 实验组 对照组 P 0d 2.35±0.74 2.30±0.80 ＞0.05 11.97±1.80 11.88±1.25 ＞0.05 1d 2.91±0.70 2.37±0.66 ＞0.05 18.19±2.13*11.91±1.80 ＜0.05 3d 5.70±0.79* 2.36±0.73 ＜0.05 28.00±2.16*11.96±1.44 ＜0.05 7d 6.28±0.72* 2.30±0.76 ＜0.05 19.19±2.02*12.02±1.46 ＜0.05 14d 4.00±0.75* 2.35±0.60 ＜0.05 11.92±1.55 12.35±1.63 ＞0.05 28d 2.45±0.66 2.34±0.81 ＞0.05 11.96±1.74 12.16±1.56 ＞0.05

2.2 龈沟液中IL-1β的含量 实验组龈沟液中IL-1β的含量在加力后1d、3d时明显增高，3d时达到高峰，然后开始下降，28d时恢复至基线水平;对照组龈沟液中IL-1β的含量在28d内无明显变化。尖牙受力后1d、3d，实验组和对照组龈沟液中IL-1β的含量比较差异具有统计学意义(P＜0.05)。见附表。

3 讨论

龈沟液的产生是液体从毛细血管渗透到牙龈组织形成细胞间液，然后又通过牙龈组织中的淋巴管形成回流，影响龈沟液的主要因素是牙周的健康状况和生物力。本研究选择的病例牙周状况基本健康，因此影响龈沟液的因素主要是生物力。在正畸的过程中，牙周膜血管活性增加，引起细胞形态、细胞膜通透性和离子通道活性的改变，导致血管扩张、白细胞渗出至血管外，白细胞游出并释放细胞因子、组织降解酶、酸性产物，使龈沟液的流量增加。因此，牙齿在受力后龈沟液中细胞因子的含量会有一定程度的变化，提示正畸力对牙周龈沟液有影响，从而间接证实了正畸力对牙周组织改建的影响。

PDGF是一种促细胞分裂剂，可以刺激多种细胞的分裂和增殖，有研究发现，PDGF可通过刺激成骨细胞DNA的合成促进成骨细胞的分裂、增殖，对骨形成有一定的调节作用[3]。康祖铭等[4]发现，PDGF-AA在正畸加力组牙周组织的表达明显高于正常对照组，在张力侧表达均高于压力侧，推测PDGF可能参与了正畸骨改建过程的骨形成调节并发挥重要作用。

IL-1β主要由单核细胞和局部的巨噬细胞、上皮细胞和成纤维细胞合成分泌，是一种强有力的骨吸收刺激因子。IL-1β可刺激成骨细胞、成纤维细胞中PGE2的产生，而PGE2能通过作用于破骨细胞促进骨吸收。IL-1β还可刺激成骨细胞、血管内皮细胞及成纤维细胞等产生巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)，M-CSF又可作用于骨髓内干细胞及牙周膜内未分化的间充质细胞，促进它们增殖分化形成定向成熟的细胞克隆，形成更多细胞的参与骨吸收[5]。有研究证实，机械力的刺激能够促进IL-1β分泌，促进骨吸收[6]。

本研究发现，对照组龈沟液中含有一定量的PDGF和IL-1β，说明生理状态下牙周组织的改建处于平衡状态。实验组龈沟液PDGF和IL-1β的含量均增加，IL-1β3d时达到峰值、PDGF 7d时达到峰值，然后开始下降，28d时恢复至基线水平，呈现明显的时间变化特点。表明在适度正畸力的作用下，牙周组织改建的动态平衡被打破，成骨和破骨活动均活跃。加力初始阶段，牙周组织的改建破骨大于成骨，以骨吸收为主，IL-1β含量增加;加力7d时PDGF达到峰值，成骨增加;在成骨与破骨的作用，牙齿出现远中移动。本研究证实，PDGF和IL-1β参与了正畸牙齿移动过程中牙周组织的改建，在改建重塑的过程中，二者协同作用;至28d时，随牙齿移动力的衰减，机械力的诱导逐渐减弱，直至牙周组织恢复生理状态，PDGF、IL-1β恢复基线水平，从而维持正常的生理功能。

[1]Grant M, Wilson J, Rock P, et al. Induction of cytokines, MMP9, TIMPs, RANKL and OPG during orthodontic tooth movement [J]. Eur J Orthod, 2013, 35(5): 644-651.

[2]阎秀林，王岩，伊哲,等.正畸力引起的牙周组织内白细胞介素-1 mRNA含量变化的研究[J].中国微生态学杂志，2009，21(3):248-250.

[3]陈建庭，李菊银，金大地.血小板衍生生长因子促进成骨细胞DNA合成的实验研究[J].中华外科杂志，1999，37(7):409-411.

[4]康祖铭，黄生高，张建兴，等.兔正畸牙移动过程中牙周组织血小板衍生生长因子-AA的表达[J].中国现代医学杂志，2005，15(20):3102-3106,3110.

[5]Felix R,Fleisch H,Elford PR.Bone-resorbing cytokines enhance release of macrophage colony-stimulating activity by the osteoblastic cell MC3T3-E1 [J].Calcif Tissue Int,1989,44(5): 356-360.

[6]Uematsu S, Mogi M, Deguchi T. Interleukin(IL)-1 beta, IL-6, tumor necrosis factor-alpha, epidermal growth factor, and beta 2-microglobulin levels are elevated in gingival crevicular fluid during human orthodontic tooth movement [J]. J Dent Res, 2006, 75 (1): 562-567.

EFFECTS OF ORTHODONTIC FORCE ON REMODELING OF PERIODONTAL TISSUE

SU Zhe-jun, ZHANG Xing-le, WANG Peng
(Department of Stomatology, the Affiliated Hospital of Chengde Medical College, Hebei Chengde 067000,China)

Objective:To investigate the effects of orthodontic force on remodeling of periodontal tissue by observing the changes of platelet-derived growth factor (PDGF) and interleukin-1β (IL-1β) content in gingival crevicular fl uid (GCF) of orthodontic tooth before and after action of orthodontic force.Methods:24 teenagers that need to extract 4 fi rst premolars were selected in this study. Straight wire was applied on the teeth and aligned the teeth. The distal force of 150g was exerted to the canine on the left side, the right side canine was taken as control that no force. ELISA was used to detect the PDGF and IL-1β content in GCF from the distal position of experimental canine and control canine before action of force and 1d, 3d, 7d, 14d, 28d after action of force.Results:The PDGF and IL-1β content in GCF of experimental canine all increased. The IL-1β content reached peak at 3d, PDGF reached peak at 7d; they all returned to level before action of force at 28d. While the PDGF and IL-1β content in GCF of control canine remained at the base level during the study.Conclusions:Orthodontic force can cause regular dynamic changes of PDGF and IL-1β content in GCF of orthodontic tooth, which indicate that PDGF and IL-1β play an important role in remodeling of periodontal tissue of orthodontic tooth.

Orthodontic tooth movement; Gingival crevicular fl uid; PDGF ;IL-1β

R783.5

A

1004-6879(2013)06-0466-03

2013-04-25)

△ 通讯作者