不同角度機(jī)械力作用后犬種植體周溝液中白介素-1β和白介素-6濃度的改變

方 明，王稚英，于 晉

(1.渤海大學(xué) 教育與體育學(xué)院， 遼寧 錦州 121013；2.遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院口腔種植中心，遼寧 錦州 121001)

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不同角度機(jī)械力作用后犬種植體周溝液中白介素-1β和白介素-6濃度的改變

方 明1，王稚英2，于 晉2

(1.渤海大學(xué) 教育與體育學(xué)院， 遼寧 錦州 121013；2.遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院口腔種植中心，遼寧 錦州 121001)

研究了犬下頜骨牙種植體分別受到0°和30°角的100 N連續(xù)機(jī)械力作用后，種植體周溝液(PISF)中白介素-1β和白介素-6濃度的改變。全麻下給予犬種植義齒0°和30°角100 N連續(xù)機(jī)械力刺激，應(yīng)用ELISA方法檢測(cè)在受到刺激24 h，72 h和1 w后犬種植體周溝液中白介素-1β和白介素-6濃度濃度。結(jié)果表明：當(dāng)種植義齒受到30°角100 N機(jī)械力作用后，PISF中IL-1β和IL-6的濃度均升高，除機(jī)械力作用72 h后IL-6升高具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其他各組間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明30°角植入的牙種植體在口腔內(nèi)正常咬合力下可以正常行使咀嚼功能。

種植義齒；機(jī)械力；角度；白介素-1β；白介素-6

隨著口腔種植技術(shù)的不斷完善，種植義齒修復(fù)已成為了我國(guó)牙列缺損或無(wú)牙頜病人最受歡迎的義齒修復(fù)方法。由于局部解剖結(jié)構(gòu)的限制，以及部分種植醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)不足等原因，在臨床上常常應(yīng)用15°～30°角度基臺(tái)進(jìn)行局部或全口種植義齒修復(fù)。all-on-4無(wú)牙頜全口種植義齒修復(fù)是傾斜30°角種植體植入進(jìn)行種植義齒修復(fù)的經(jīng)典范例[1]。牙種植體周圍的組織界面的特點(diǎn)決定了其抵抗口腔病原微生物侵襲的能力較天然牙差。種植體周圍齦溝液中各種細(xì)胞因子(如白細(xì)胞介素-1β(Interleukin-1beta ,IL-1β)，白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)等)通過(guò)其細(xì)胞表面的特異性受體形成細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng)，在炎癥活躍區(qū)出現(xiàn)高濃度表達(dá)或低濃度表達(dá)[2]。IL-1β和IL-6是兩種炎癥前體細(xì)胞因子，在牙周組織破壞中起主要作用[3-4]。在正常咬合力情況下，當(dāng)牙齒或種植義齒受到100 N咀嚼力時(shí)不會(huì)對(duì)牙周組織產(chǎn)生破壞作用，而大于300 N時(shí)則會(huì)對(duì)牙周支持組織起破壞作用[5]。因此，本研究選擇100 N作為連續(xù)外力分別以0°和30°角度作用于犬下頜骨牙種植體上，通過(guò)研究機(jī)械力作用后種植體周溝液(peri-implant sulcus fluid,PISF)中IL-1β和IL-6濃度的變化，探索不同角度機(jī)械力對(duì)牙種植骨結(jié)合的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)分組

由遼寧醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供田園犬6只(12側(cè)下頜骨，18顆種植義齒)，質(zhì)量為(12±1.26)kg，進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)隨機(jī)分為3組，每組6顆種植義齒。A組為100 N、 0°角組；B組為100 N、 30°角組；C組為對(duì)照組(即未加力正常種植義齒)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中動(dòng)物的處理符合國(guó)家動(dòng)物倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)[6]。

1.2 狗牙種植體修復(fù)動(dòng)物模型的制作

在5%戊巴比妥鈉全麻下，拔除犬兩側(cè)下頜第二前磨牙，其近、遠(yuǎn)中根處分別植入2枚直徑3.3 mm、長(zhǎng)8 mm的鈦合金牙種植體(由北京萊頓生物有限公司贈(zèng)送)，植入納米羥基磷灰石(nano-hydroxyapitite,nano-HA)(清華大學(xué)提供)[7]和濃縮生長(zhǎng)因子(concentrated growth factor,CGF),嚴(yán)密縫合拔牙創(chuàng)，犬術(shù)后進(jìn)軟食1周。3個(gè)月后，種植體與周圍骨組織形成骨結(jié)合,取硅橡膠印模，制作鈷鉻烤瓷冠修復(fù)。

1.3 不同角度機(jī)械力刺激動(dòng)物模型的建立

全麻下，應(yīng)用萬(wàn)能機(jī)械力設(shè)備(由遼寧工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院提供)分別以0°角(沿種植體長(zhǎng)軸)和30°角給予犬種植義齒100 N的機(jī)械刺激，每次作用5 s，共作用10 min，如圖1所示。

圖1 應(yīng)用萬(wàn)能機(jī)械力給予犬下頜種植體100 N機(jī)械力

1.4 PISF標(biāo)本的取樣

在100 N機(jī)械力刺激后的24 h，72 h和1 w，分別獲取A,B，C組的PISF樣本。

將Whatman3號(hào)濾紙剪成多個(gè)10 mm×2 mm的濾紙條，放置于無(wú)菌的EP管中，稱重后備用。記錄菌斑指數(shù)，清除菌斑。用消毒的濾紙條輕輕地插入到種植義齒齦溝中，濾紙條留置30 s,間隔10 s。將收集的PISF濾紙條用電子天平稱重，按比重(約1 mg/μL)換算成體積(μL)，儲(chǔ)存在-20 ℃的冰箱冷凍干燥備用。

1.5 IL-1β和IL-6濃度的檢測(cè)與分析

標(biāo)本中IL-1β和IL-6的含量嚴(yán)格按照Human IL-1β和IL-6 ELISA試劑盒(Biocompare,USA)說(shuō)明程序測(cè)定。 加入IL-1β和IL-6抗體，孵育18 h，洗滌5次。 將檢測(cè)抗體(IL-1β和IL-6)室溫孵育60 min， 洗滌。室溫下將100 μL的streptavidin-HRP偶聯(lián)物孵化1 h。用100 μL 聯(lián)苯胺室溫下避光放置10 min，而后，停止反應(yīng)，加入終止溶液和顏色測(cè)定，設(shè)定分光光度計(jì)為450 nm，將樣品與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，計(jì)算并獲得IL-1β和IL-6濃度(pg/μl)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

不同角度下100 N機(jī)械力作用后不同時(shí)間PISF中IL-1β和IL-6濃度的變化見(jiàn)表1、表2。

表1 100 N不同角度機(jī)械力刺激后PISF中IL-6的濃度(pg/μl)變化

由表1可以看出，當(dāng)種植義齒受到100 N、 0°角和30°角作用24 h時(shí)，PISF中IL-6濃度較對(duì)照組均略升高，但均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(分別為p=0.616和p=0.144)，30°角組較0°角組IL-6濃度略升高，也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p=0.410)；當(dāng)種植義齒受到100 N、 0°角作用72 h時(shí)，PISF中IL-6濃度較對(duì)照組略升高，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.293)；當(dāng)100 N機(jī)械力 30°角作用72 h時(shí)，PISF中IL-6濃度較對(duì)照組明顯升高，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p=0.037，p<0.05)；當(dāng)100 N機(jī)械力作用1 w時(shí)，各組間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表2 100 N不同角度機(jī)械力刺激后PISF中IL-1β的濃度(pg/μl)變化

由表2可以看出，當(dāng)種植義齒受到100 N 30°角分別作用24 h，72 h和1 w時(shí)，PISF中IL-1β濃度較對(duì)照組和100 N 0°角組略升高，但各組間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

3 討論

由于種植體周圍炎和牙周炎的的解剖結(jié)構(gòu)和病理改變相似，因此本研究采用了在牙周炎診斷中常用的齦溝液檢測(cè)方法檢測(cè)100 N機(jī)械力作用下PISF中IL-1β和IL-6濃度的變化。

在臨床上經(jīng)典的all-on-four 全口無(wú)牙頜種植義齒修復(fù)中，為了避開(kāi)擴(kuò)大的上頜竇和下齒槽神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)的限制，位于雙側(cè)上、下頜第二雙尖牙的4個(gè)牙種植體往往傾斜30°～45°角植入。盡管以30°～45°角傾斜的all-on-four 全口無(wú)牙頜種植義齒的失敗率略高于垂直植入種植體的全口種植義齒修復(fù)，但其成功率在臨床上已獲得公認(rèn)[1]。

本研究發(fā)現(xiàn)，種植義齒受到100 N 0°角和100 N 30°角連續(xù)機(jī)械力作用后，與對(duì)照組相比，PISF中IL-1β和IL-6的濃度在作用后24 h、72 h和1 w后雖然增高，但除100 N 30°角連續(xù)機(jī)械力作用72 h后與未受機(jī)械力作用的對(duì)照組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p<0.05)外，各組間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本研究結(jié)果與S Yaghobee和Melo等學(xué)者的研究結(jié)果相似[8-9]。

本研究結(jié)果表明，在正常咀嚼力作用下，即使是30°角植入的種植體，其PISF中IL-1β和IL-6濃度的變化也是在正常范圍內(nèi)的，以30°～45°角傾斜的all-on-four種植義齒是可以正常行使咀嚼功能的。本研究也發(fā)現(xiàn)，在100 N 30°角機(jī)械力作用72 h后，IL-6濃度與對(duì)照組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而且，在100 N 30°角機(jī)械力作用后，除72 h時(shí)IL-6濃度升高具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異外，盡管與100 N 0°角組和對(duì)照組相比沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但PISF中IL-1β和IL-6濃度升高。當(dāng)種植義齒受到過(guò)大角度和過(guò)大機(jī)械力的作用，可能會(huì)引起種植體骨結(jié)合的破壞。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)種植義齒受到30°角100 N 機(jī)械力作用后，PISF中IL-1β和IL-6的濃度均升高，除機(jī)械力作用72 h后IL-6升高具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)外，其他各組間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明30°角植入的牙種植體在正常咬合力下可以正常行使咀嚼功能。

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(責(zé)任編輯 何杰玲)

Changes of Interleukin-1beta and Interleukin-6 Concentrations of Peri-Implant Sulcus Fluid After Different Angle Mechanical Stimulation

FANG Ming1, WANG Zhi-ying2,YU Jin2

1.College of Education and Physical Education, Bohai University, Jinzhou 121013, China;2.Center of Dental Implant, the 2nd Affiliated Hospital of Liaoning Medical University, Jinzhou 121001, China)

Changes of interleukin-1 beta(IL-1β) and interleukin-6(IL-6) concentrations from peri-implant sulcus fluid (PISF) of dogs mandibular implant under 100 N mechanical force with 0 degree and 30 degree angle were studied. Under general anesthesia, implants were given100 N mechanical force with 0 degree and 30 degree angle. ELISA method was used to detect IL-1β and IL-6 concentrations of PISF after 24 h, 72 h and 1 w of mechanical stimulation. After 100 N mechanical force stimulation with 30 degree angle, IL-1β and IL-6 concentrations of all the samples increased compared to 100 N 0 degree angle group and non-mechanical stimulation group. Except the concentration of IL-6 at 72h after mechanical stimulation with 30 degree angle, there is no statistical difference between groups. The results indicate that implants placed with 30 degree angle could play normal occlusion role under normal biting force.

implant denture; mechanical force; angle; interleukin-1beta; interleukin-6

2014-12-20

遼寧省教育廳科研項(xiàng)目(L2011199) 作者簡(jiǎn)介：方明(1964—)，女，副教授，遼寧錦州人,主要從事大學(xué)物理教學(xué)與研究。

方明，王稚英，于晉.不同角度機(jī)械力作用后犬種植體周溝液中白介素-1β和白介素-6濃度的改變[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015(3):48-51.

format：FANG Ming, WANG Zhi-ying,YU Jin.Changes of Interleukin-1beta and Interleukin-6 Concentrations of Peri-Implant Sulcus Fluid After Different Angle Mechanical Stimulation[J].Journal of Chongqing University of Technology:Natural Science,2015(3):48-51.

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2015.03.010

R78

A

1674-8425(2015)03-0048-04