生命早期负性应激对大鼠实验性牙周炎的影响
231,21,2
刘飞1, 张林 肖刚 郭青玉*
(1.西安交通大学口腔医学院陕西省牙颌疾病临床研究中心 陕西西安 710004;
2.西安交通大学口腔医院儿童牙病科 陕西西安 710004;
)3.河南科技大学第一附属医院口腔科 河南洛阳 471000
[探究生命早期负性应激对大鼠成年后实验性牙周炎进展的影响。方法:在3周龄雄性S摘要]D大鼠建立 目的:,)慢性温和不可预知应激(模型,以正常饲养大鼠为对照。应激5周后对所unredictablechronicmildstressUCMS p有大鼠右上第二磨牙进行实验性牙周炎处理。通过行为学实验评估大鼠情绪状态;ELISA检测血清皮质酮、IL-测量牙槽骨丧失量。结果:1F-α水平;P<0.HE染色观察破骨细胞数目,UCMS大鼠出现糖水偏好下降(β和TN
)、)。等抑郁样行为;强迫游泳实验中不动时间增加(血清皮质酮及炎性细胞因子水平升高(0010105)P<0.P<0.;其次为对照组牙周炎侧,再次为对照组正常侧(CMS大鼠牙周炎侧牙槽骨吸收量最大,001)HE染色可见UP<0.)。血清皮质酮含量与牙周破坏程度呈正相关关系(。结论:破骨细胞数目变化趋势与之类似(00105)P<0.P<0.生命早期负性应激可能通过HP加剧大鼠实验性牙周炎病变程度。A轴增强体液免疫,[关键词] 生命早期 应激 实验性牙周炎 大鼠
()[文献标识码]文章编号]中图分类号]781.4 [671—7651201703—0244—05 A [ 1 R[]/doi0.13701.cnki.kx.2017.03.003 1jqyyj
12
,IU eiin3,I-EffectofEarlLifeStressontheProressionofExerimentalPeriodontitisinRats.LFZHANG LX ygp 1212*
uoAGGQ.1.CRCoSPDaMO anUO inlinicalesearch enterhanxirovincer entalnd axilloacial ff g,g-yfDiseases,olleetomatoloiniaotonniversitin10004,hina;eartmentediatric2.CoSX'aJUX'a7CDoP ggy,g y.pf f
,
,
,
Dentistr73.CoSX'aJUX'aCDoSolleetomatoloiniaotonniversitin10004,hina;eartmenttoma- y,f f ggy,g y.poloirstositalenan niversitciencend echnolouoan71000,hinailiated tFAHoHUoSaTLC gy,pygy,yg4fff f
]:[bstractlifestressontheroressionofexerimentaleriodontitisinbectiveToexloretheeffectofearlA O pgpppyj :wassufmaleSDratsof3weeksoldweredividedintotworousrandoml.Onerourats.MethodsTwent ygpygp -eredtheunredictablechronicmildstress(UCMS)procedureandtheotherwasthecontrolrou.Afterfivef pgp,weeks'UCMSrocedureallratsreceivedtheoerationofexerimentaleriodontitis(EP).Thenthebehavioral pppp,,ELISA,andHEstaictokinesbtestssucrosereferencetestserumcorticosterone(CORT)andinflammator pyyy -:,enhancedimmobilwereerformed.ResultsTheUCMSratsshowedthederession-likebehaviorsincludininn ppgg -)),iP<0.P<0.test(timeinforcedswimmint01andlowersucrosereferencetest(001.Serumcorticosterone ygp ,)ratswithEPshowedanobviousalveolarbone05.InHEstaininIL-1ndTNF-αwasalsoelevated(P<0. gβalosscomaredwiththatinthecontra-lateralleftside.ThealveolarbonelossintheUCMSratswassinificantl pgy)moreseverecomaredwithcontrolrou001.Thesametendencwasfoundintheosteoclastnumbers(P<0.P pgp(y )):P<0.001.PositivecorrelationwasfoundbetweenserumcorticosteroneandseveritofEP(05.Conclusion<0. y EarllifestresscouldaravatetheroressionofEP,whichmihtbereulatedbHPAaxisandhumoralimmu yggpgggy -it.ny
[]Kewordsarllifetressxerimentaleriodontitisats E S E Ryppy
编号:基金项目 陕西省科技统筹创新工程计划项目(015KTC032
)-07
,作者简介 刘飞(男,陕西西安人,博士在读,研究方向为989~)1
儿童口腔医学。
电话:7215076029-8*通讯作者 郭青玉,
牙周炎作为一种牙周组织炎症性破坏性疾病,
主要临床表现包括牙龈出血、深牙周袋形成、牙槽骨吸收和牙齿松动脱落等。牙周炎不但是导致成人失牙的主要原因,还与许多全身性疾病,如糖尿病、心脑血管疾病、结缔组织病、肥胖、早产等有密切关系。
017年3月第33卷第3期 口腔医学研究2245对所有实验动物进行糖水偏好实验。测试前14h禁水,测试时对每只大鼠给予双瓶饮水,一瓶为1%称量测蔗糖溶液,一瓶为自来水。测试时间为1h,试前后各瓶质量,即饮水消耗量,计算糖水偏好指(糖水消数。糖水偏好指数=100%×糖水消耗量/。耗量+纯水消耗量)
5 建立大鼠实验性牙周炎模型 应激5周后对1.
所有大鼠右上第二磨牙进行丝线结扎以建立实验性牙周炎模型,以左上第二磨牙作为自身空白对照。大鼠仰卧位固定,0%水合氯醛腹腔麻醉后,14-0非吸收性外科缝线(扬州富达医疗器械有限公司)结扎于右上第二磨牙颈部龈沟内,每周检查1次,若丝
6]
。线脱落则再次结扎[
Kassebaum等系统性回顾了从1990~2010年重度
牙周炎在全球范围内的流行状况,结果显示:重度牙周炎已成为全球第六大最流行的疾病,在15岁以上/人群中,其2010年的新增病例人数为70110万;而如果涵盖轻度和中1%左右,2010年的患病率为1
[]
度牙周炎,其患病率可能将超过50%1。受局部和全身等多种 牙周炎的发病机制复杂,
因素影响。牙菌斑及细菌代谢产物是引发牙周炎的
2]
,吸烟、饮酒、糖尿病、合并感染(如疱疹始动因子[
病毒)等,也可能加快或加重牙周炎的发生、发
3,4]
。精神心理因素与许多慢性疾病的病理生理展[
过程密切相关,其中包括牙周炎。但是精神心理应激是否为牙周炎确切的危险因素,目前尚无定论。其中7项eruzzo等对符合纳入标准的14项研究(P
为病例对照研究,6项为横断面研究,1项为队列研究)进行系统评价,7.1%发现精神心理因素与牙周5炎发病存在明显的相关性,而14.2%则为阴性结
5]
。目前,果[关于二者关系的基础研究较少,且其机
1.6 行为学测试 实验性牙周炎手术后第3周进
,和强迫游泳实验行旷场实验(nfieldtestOFT)oe p,。2个测试之间间隔3(ocedswimmintestFST)f g
。OFT将大鼠置于100cm×100cm×45cm的不d
由置于旷场箱上透明树脂玻璃箱内,自由活动1h,方的录像追踪系统记录其运动轨迹。分析指标包括:前1进入中央区0min运动距离,1h运动距离,次数和中央区停留时间百分比。FST装置为直径高3测试时将大鼠置于5cm、5cm的有机玻璃桶,2
水温2记录其不桶内(水深25cm、2±1℃)6min,动时间。实验结束后将动物立即擦干,放回原笼饲养。
,C及炎性7 血清皮质酮(orticosteroneORT)1.c
细胞因子水平测定 FST结束后2h内,0%水合1/氯醛腹腔麻醉大鼠,摘眼取血,000rmin4℃下3,取上清冻存-8离心15min0℃。按照ELISA试剂盒说明书操作,测定血清CORT,IL-1β以及F-α含量。TN
8 组织病理学检测 取血后颈椎脱位法处死大1.鼠,分离上颌磨牙区牙槽骨,D4%多聚甲醛固定,E-酒精梯度脱水,石蜡包埋,顺牙体长轴进TA脱钙,
行近远中方向连续切片,进行HE染色。光镜下,(日本)观察牙周组织病iconECLIPSETS-100,N 理学改变,以牙槽嵴顶至釉牙骨质界的距离评估牙槽骨丧失量。高倍视野下将牙周膜置于视野直径,观察上颌第二磨牙远中牙槽嵴顶下3个视野中的破骨细胞数。
数9 统计分析 使用SPSS13.0进行统计分析,1.
糖水偏据以均值±标准误表示。体重、FT、FST、O好实验及E牙槽骨丧LISA采用两独立样本t检验;失量及破骨细胞数比较采用单因素方差分析,onB-制并不明确。
本研究拟通过建立大鼠慢性温和不可预知应激
,U(模型,nredictablechronicmildstressCMS)u p探究生命早期负性应激与成年后实验性牙周炎严重程度的相关性。
1 材料与方法
,白介素(1 主要试剂 大鼠皮质酮、nterleukin1.i,、及肿瘤坏死因子(umornecrosisfactorIL)-1t β
上海优选生物科技有限TNF)-αELISA试剂盒(。公司)
2 实验动物及分组 雄性3周龄Saue-1.rgp
(,大鼠2平均体重(购于DawleSD)0只,0±5)6yg陕陕西省医学实验动物中心,合格证编号:CXK(S。将大鼠随机分为两组,分每组12012-003)0只,
别作为U对照组于4只同笼饲CMS组和对照组,养,室温(CMS组单笼单只饲养。饲养环境:2±U2)℃,湿度在(日光灯采光,正常光暗周10±5)%;6
(,自由获取食期为12h∶12h7:00a.m~7:00m)p.物和水。
3 建立大鼠UCMS模型 对UCMS组大鼠每1.
禁水2日给予慢性温和应激,处理包括:禁食24h,4倾斜笼子1持续黑暗2持续光照2h,45°2h,4h,4,
昼夜颠倒,空笼子1各应激按随湿笼子12h,2h等,机化方法排表,避免动物预料其出现而适应。对照组大鼠饲养于类似环境而不进行任何干预。每周于固定时间4 糖水偏好实验 应激开始后,1.
246
ferroni检验进行两两比较;earson相关性检验分P析血清C破骨细胞数之间的ORT与牙槽骨吸收量、相关惯性;检验水准α05。=0.
2 实验结果
1 旷场实验 UCMS组及对照组大鼠在OFT2.
)、前1总运动距t=0.P=0.0min运动距离(67,512)、进入中央区的次数(离(t=0.P=0.t=0.222,827及中央区停留时间百分比(P=0.t=0.332,744)
)之间均无统计学差异。表明两组大P=0.443784,鼠的探索和运动能力具有可比性,见图1。
,ournalofOralScienceResearchMar.2017,Vol.33,No.3 J
表2 血清CORT、IL-1F-α含量β以及TN
able2 DetectionofserumCORT,IL-1ndTNF-αlevelsbT yβa
ELISA指标
/·L-1CORTgμ
/·L-1IL-1gβμ /·L-1TNF-αgμ珚±xs对照组11.51±2.39 5.92±0.43 41.43±2.88
CMS组U
17.92±1.26*8.78±0.58**53.95±3.21*
05,01 注:*P<0.**P<0.
图1 旷场实验i.1 OenfieldtestF pg
2.2 强迫游泳实验 与对照组相比,CMS组大U
鼠在Ft=3.P=0.ST中不动时间显著增加(545,),表现出抑郁样行为,见图2。003
两组大鼠的糖水3 糖水偏好实验 应激开始前,2.
偏好基线值无显著差异,应激开始后1周,CMSU组大鼠糖水偏好降低,随应激时间增加糖水偏好指数下降越明显,至应激3周后组间出现统计学差异),(见图3。P<0.001
图4 苏木精-伊红染色及牙槽骨丧失量比较
Fi.4 MeasurementofalveolarbonelossbHEstainin gyg
图5 破骨细胞计数i.5 NumbersofosteoclastsF g
图2 强迫游泳实验 图3 糖水偏好实验
Fi.2 Forcedswimmintesti.3 Sucrosereferencetest F gpgg
2.4 血清CORT、IL-1F-α含量 与β以及TN
对照组相比,t=2.CMS组大鼠血清中CORT(U)(、以P=0.t=0.P=0.0391L-1413,001)372,Iβ
()及TN含量显著升高,见t=2.P=0.F-α905,011表1。
2.5 HE染色及牙槽骨丧失量比较 UCMS组及
对照组大鼠右上第二磨牙均出现牙龈红肿或糜烂、探诊出血等表现;作为自身空白对照的左上第二磨牙牙龈色、形、质未见明显异常。HE染色可见,空白对照牙牙龈上皮结构完整,结合上皮附着于釉牙骨质界附近,固有牙槽骨形态结构完整,结缔组织内。实验性牙周炎未见明显的炎症细胞浸润,见图4a牙齿的牙龈上皮有大量炎症细胞浸润,结合上皮向
017年3月第33卷第3期 口腔医学研究2724
一方面可以造 通过对大鼠磨牙进行丝线结扎,
成牙龈的机械刺激,另一方面使得牙周局部菌斑堆积,促进牙周组织炎症发生。在本研究中,实验性牙周炎较对侧空白对照牙位,均出现了炎细胞浸润、胶原纤维变性溶解、破骨细胞活跃和牙槽骨吸收等病理表现,且UCMS组大鼠的牙周炎严重程度重于对照组的牙周炎侧。说明慢性应激加重了牙周组织的破坏。但UCMS组大鼠的自身对照牙并未出现牙周炎或牙龈炎的临床表现,说明慢性应激本身并不会导致牙周炎发生,而是在有局部刺激因素的情况下加速或加重牙周炎的进展。
慢性应激可以通过机体免 作为一种负性刺激,疫系统的应答,影响细胞因子释放水平,改变了疾病的病理生理进程,或影响病灶愈合。对于慢性应激如何影响实验性牙周炎的进展,本文从CORT和炎性细胞因子两方面进行测定。将机体处于应激状态时,下丘脑-垂体-肾上腺(othalamic-pituitahpy-,HP轴首先被激活,慢性应激会使r-adrenalA)y
交感神经系统兴奋,促肾上A轴功能持续亢进,HP
腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素相继增加,最终CORT水平升高。CORT分泌增多抑制了细胞免疫而增强了体液免疫,引起IL-1F-αβ和TN
12,13]
,分泌增加,从而加剧了局部牙周组织的破坏[
根方增殖,胶原纤维变性,牙槽嵴顶高度降低,见图、。测量发现牙周炎侧牙槽骨丧失量显著多于b4c4
);对侧(P<0.001CMS组牙槽骨丧失量多于对照U)。,见图4组牙周炎侧(P<0.05d
2.6 破骨细胞计数 图5a所示为牙槽骨中的骨吸
收陷窝和破骨细胞,破骨细胞呈典型的多核巨细胞形态。经计数统计后发现牙周炎侧破骨细胞数目显,且U著多于对侧(P<0.001)CMS组破骨细胞数
),见图5多于对照组(P<0.05b。2.7 血清CORT与牙周破坏程度的相关性检测 进一步分析血清中CORT与大鼠实验性牙周炎破坏程度的相关性,结果发现CORT与术侧牙槽骨吸;收量呈显著正相关(r=0.P=0.615,033)ORTC
与术侧破骨细胞数也呈显著正相关关系(r=0.579,)。P=0.0483 讨论
但是它 牙周炎是一种高发的慢性进展性疾病,
不是仅局限于局部组织的炎症反应,而是与全身多种疾病密切相关。已有较多国内外临床研究表明,精神心理因素所致的疾病,如抑郁症和焦虑等,与牙周炎患病之间可能存在相关关系。长期处于高度紧张、压抑的生活环境,会促进牙周炎的发生或发展。尤其是发生与生命早期或成年期的 心理应激,慢性应激,可以导致机体出现抑郁状态。UCMS是一种慢性心理应激动物模型,具有良好表观效度、结
7]
。在本研究中,通过对3周龄构效度和预测效度[
表现为炎细胞浸润、破骨细胞活跃及牙槽骨的吸收。参考文献
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幼鼠施加慢性的温和刺激因子,使动物产生躯体不适并进一步出现心理状态的改变。且由于这些刺激因子为随机排列,避免了动物因记忆而对刺激适应,保证了该模型的成功率。
运动功能FT是动物在新鲜环境中探索能力、 O
[]
和警觉心理等多方面的综合反应。Zhai等8发现探CMS可导致大鼠在旷场中运动的总路程减少、U
索行为减少等;eVy等的实验中出生后应激反而增加了大鼠进入中央区的次数、穿梭总次数和停留在
9]10]
;,而与一些研究者的结果类似[中央区的时间[
在本实验中我们并未发现UCMS大鼠在1h的旷
场行为发生明显变化,表明两组大鼠的短时运动能力具有可比性。而UCMS大鼠在FST中的不动时
11]
。间显著增加则表现出其放弃挣扎的绝望样状态[
糖水消耗是另一个常用于评价动物抑郁状态的指标。随着慢性应激的进展,CMS大鼠的糖水偏好U指数降低,表现为抑郁症的核心症状之一,即快感缺
7]
。乏[
248
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][收稿日期:016-10-252
(本文编辑 汪喻忠)
唇腭裂易感基因研究取得新进展
武汉大学口腔医学院边专教授团队和安徽医科大学孙良丹教授团队合作完成的唇腭裂易感基因研究取得新进展,相关成果以“alateidentiffourteenenome-wideanalsesofnon-sndromiccleftliwithG pyyyp ”(《非综合征型唇腭裂全基因组关联分析发现了1eneticheteroeneitnovellociand4个新的易感位点和 ggy
)为题,遗传异质性》于2017年2月24日在Nature子刊NatureCommunications在线发表。该研究受国家 )、、国家重点研发计划(自然科学基金(1120108010,81470727,81300870and81571438016YFC1000505)82
)等多项基金资助。73前期项目(012CB72240492其引起的软组织畸形和不同程度的骨组织缺损,会对患儿的进 唇腭裂是人类最常见的颅颌面出生缺陷,
食、面部美观、语音发展、心理和社会交往等方面造成严重影响,给患儿家庭和社会带来了巨大的医疗负担。唇腭裂的发生与不同的人种、环境、社会经济条件等多种影响因素相关,中国新生儿唇腭裂发生率约为1./,N为发病率最高的地区之一,非综合征型唇腭裂(421000,on-SndromicCleftLiwithPalateSCLP)N yp 是最常见且最严重的亚型,因此,对其发病机制的研究对于提高我国出生人口质量有着重要的意义。其中,遗传因素发挥了重要作用。边专教授课题SCLP是在遗传因素与环境因素相互作用下发生的, N
,组利用目前已知最大的唇腭裂研究队列,采用全基因组关联分析(enome-WideAssociationStudG y),发现了1并验证了以往GWA在此基础GWAS4个新的NSCLP相关易感基因,S报道的12个易感位点,
之上的跨表型、跨人种的验证分析,进一步提供了有力的遗传学证据,说明唇腭裂的发生在不同的临床表型和不同的人种之间具有较强的遗传异质性。本项目的研究结果不仅加深了对非综合征型唇腭裂遗传机制的认识,也为建立适合中国人群的唇腭裂孕前-围受孕期风险评价指标、预警模型和早期干预防控策略的制定提供依据。
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