TWEAK基因多态性与慢性牙周炎的相关性研究

吴慧通信作者，康景营，李松九，黄田河，陈志凯，李婧

(广东省深圳市宝安区石岩人民医院口腔科，广东 深圳 518000)

0 引言

慢性牙周炎(chronic periodontitis)是作为口腔最常见的慢性炎症之一，其严重威胁我国居民的口腔健康，其主要表现为深牙周袋形成、附着丧失以及周围牙槽骨的吸收破坏[1]。尽管目前已经明确，菌斑是促使慢性牙周炎发作的始作因子，但仅有牙周致病菌的作用不足以构成牙周病损[2]。宿主易感性作为慢性牙周炎的重要全身促进因素，越来越多研究表明，单基因核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)在慢性牙周炎的发生及发展过程中发挥关键作用[3-5]。肿瘤坏死样因子凋亡微弱诱导剂(tumor necrosis factor like weak inducer of apoptosis，TWEAK)基因是肿瘤坏死因子超家族的新成员[6,7]，近有研究表明，TWEAK参与多种慢性炎症疾病的发生及发展[7]。TWEAK在慢性牙周炎中患者血清中表达上调[8]，然而，目前关于TWEAK基因多态性与慢性牙周炎的相关性研究仍未见报道。因此，本研究通过探讨慢性牙周炎患者TWEAK基因多态性的基因型及基因频率分布，进一步分析TWEAK基因多态性与慢性牙周炎的关系，从遗传角度探讨慢性牙周炎的宿主易感性，以期为慢性牙周炎的诊疗提供理论依据。

1 研究方法

1.1 研究对象

本研究设计采用病例-对照研究方法，选取2020年1月至2021年2月在我院口腔科诊断为慢性牙周炎的106例患者作为病例组，选取与病例组年龄相匹配的102名牙周健康患者作为对照组；同时记录纳入研究对象的性别、年龄、吸烟及系统性疾病史临床资料，本研究取得我院医学伦理委员会的审查批准，且所有纳入的研究对象(包括牙周炎组及对照组)均签署知情同意书。

1.2 慢性牙周炎的纳排标准

慢性牙周炎的诊断参照曹采方[9]推荐的标准，临床检查确诊为牙周病的患者，口内至少有20颗进行牙周检查，且无明显的错颌畸形。排除标准：①拒绝接受或者不能配合牙科检查及数据采集者；②口内存在多数不良修复体影响牙周检查者；③已行或正在接受牙周系统治疗者；④近3个月内连续使用抗生素超过一周者；⑤近半年内有活动性心绞痛、心梗的脑血管病患者; ⑥伴严重肝、肾疾病和恶性肿瘤患者。

1.3 样本收集及DNA提取

所有受检者用清水漱口后，将无菌棉签置于口内双侧颊黏膜上下轻刷数次取样，随后装入含有生理盐水的离心管中保存，采用口腔拭子基因组DNA提取试剂盒(中国天根公司)对颊侧黏膜DNA进行提取。采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性技术对TWEAK的两个等位基因位点rs12937543、rs4968211进行检测。

1.4 统计学方法

采用SPSS 16.0软件对数据进行统计分析，其中，计量资料(年龄)以均值±标准差(±s)表示，计数资料用率(%)表示，采用卡方检验比较两组患者基数水平；采用Hardy-Weinberg遗传平衡定律检验纳入研究群体样本是否具有群体代表性；采用卡方检验比较两组间TWEAK基因各位点基因型和等位基因频率；为进一步控制混杂因素，采用多分类Logistic回归分析对慢性牙周炎的易感因素进行统计分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受检者的基线资料分布

由表1可得知，本研究一共纳入慢性牙周炎患者106慢性牙周炎组和健康对照组在年龄和性别的差异不存在统计学意义(P>0.05)，而在慢性牙周炎组患者吸烟频率、伴发糖尿病的频率均高于健康对照组(P<0.05)。

表1 两组受检者的基线资料分布(例)

2.2 Hardy Weinberg平衡定律检验

对TWEAK基因两个位点(rs12937543和rs4968211)的基因型分布频率进行Hardy-Weinberg平衡检验，结果表明，TWEAK (rs12937543)位点基因型分布频率符合Hardy-Weinberg平衡定律(表2)，可以认为该人群具有较好的群体代表性(P>0.05)。而TWEAK (rs4968211)位点基因型分布频率不符合Hardy-Weinberg平衡定律(表2)，不认为该人群具有较好的群体代表性(P>0.05)。

表2 Hardy Weinberg平衡定律检验

2.3 TWEAK基因位点rs12937543在慢性牙周炎患者的基因型频率及等位基因分布

由表3可见，TWEAK基因位点rs12937543基因型(AA型、AT型、TT型)在两组人群中的检测率差异有统计学意义(P<0.05)；而rs4968211 位点(GG型、GA型、AA型)在两组人群中检测率的差异均无统计学意义(P>0.05)。由表4可见，TWEAK基因rs12937543 位点(A、T)等位基因频率分布在两组人群中的差异有统计学意义(P<0.05)，而 rs4968211 位点(G、A)等位基因频率分布在两组人群中的差异均无统计学意义(P>0.05)。

表3 TWEAK基因位点rs12937543的基因型在两组间分布[n(%)]

表4 TWEAK基因位点rs12937543的基因型在两组间分布[n(%)]

2.4 慢性牙周炎的易感因素分析

多因素Logistic回归分析的结果表明，TWEAK基因位点(rs12937543)的TT基因型是慢性牙周炎的风险因素(OR=2.66,95%CI=0.49-4.01)即携带T等位基因的人群容易患者慢性牙周炎；此外，糖尿病(OR=3.22，95%CI=0.83-5.61)和吸烟习惯(OR=3.45，95%CI=0.56-4.77)也是TT基因型是慢性牙周炎的风险因素。

表5 慢性牙周炎易感因素的Logistic回归分析

3 讨论

3.1 TWEAK与慢性牙周炎的相关性

TWEAK属于Ⅱ型跨膜蛋白，其作为可溶性细胞因子与细胞表面受体成纤维细胞生长因子诱导早期反应蛋白14(fibroblast growth factor-inducible 14，Fn14)结合参与炎性反应、血管生成、细胞增值与凋亡等调节[10]。TWEAK可广泛表达在人肿瘤细胞株、人成纤维细胞、人外周血淋巴细胞中。TWEAK参与多种慢性炎症疾病的发生及发展。TWEAK在类风湿性关节炎和进展性骨关节炎患者的滑膜细胞表达上调[11]。

近年研究表明，与牙周健康对照相比，TWEAK在慢性牙周炎患者的血清、龈沟液(gingival crevicular fluid，GCF)中的表达水平上调[12,13]；TWEAK及其受体成纤维细胞生长因子诱导14蛋白(fibroblast growth factor-inducible 14 protein，Fn14)在慢性牙周炎患者牙龈组织中明显上调；且TWEAK/Fn14的表达水平与牙周组织炎症程度、骨吸收程度具有相关性[8]，TWEAK是重度牙周炎的独立风险因子(β = 187.1,P<0.0001)[14]。此外，TWEAK在种植体周围炎患者的种植体周围龈沟液(peri-implant crevicular，PICF)中的表达上调[12]，以上证据表明，TWEAK可能参与促进牙周疾病的发生发展。同时，另有研究证实，慢性牙周炎合并糖尿病患者的血清中TWEAK高于不伴糖尿病的慢性牙周炎患者；重度牙周炎伴慢性偏头痛、类风湿性关节病[15]患者的血清中TWEAK水平显著升高[14]，提示我们，TWEAK还可能参与牙周病伴全身系统性疾病的调节[16]。

3.2 TWEAK 参与牙周炎的调节机制

目前关于TWEAK参与牙周炎的调节机制尚未明确。近有研究表明，TWEAK可呈剂量依赖性促进人牙龈纤维(human gingival fibroblasts，HGF)诱导细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)和 血 管 细 胞 黏附分子-1 (vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)[11]。此外，在白介素(interleukin，IL)-1beta刺激下，TWEAK可促进牙龈纤维细胞的趋化因子配体20(CC chemokine ligand 20，CCL20)的表达，从而参与对Th17细胞的迁移的调节[17]。TWEAK可通过TRAF分子参与核因子受体κB (nuclear factor κB，NF-κB)信号通路的激活[18]。提示，TWEAK可能调节机体免疫功能参与牙周炎的致病作用。

TWEAK基因序列存在单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)现象，其可通过改变基因的转录活性而影响蛋白的表达水平，从而参与对疾病的调节。目前关于TWEAK基因多态性位点的研究主要集中在rs12937543、rs4968211、rs11552708三个等位基因位点。已有研究表明，TWEAK基因多态性位点rs12937543与急性心肌梗死的发生存在相关性[19]。而本研究同时也证实，TWEAK基因多态性位点rs12937543与慢性牙周炎的发生存在相关性。

综上，TWEAK 基因多态位点rs12937543 与慢性牙周炎有关，可能参与慢性牙周炎的发生及发展过程。但是由于本研究所面向的群体具有一定的地域局限性，且样本规模较小，这些因素均可对结果造成影响。未来还需对大范围人群中进行多个TWEAK基因位点进行更深入研究。