不同角度机械力作用后犬种植体周沟液中白介素-1β和白介素-6浓度的改变

方 明，王稚英，于 晋

(1.渤海大学 教育与体育学院， 辽宁 锦州 121013；2.辽宁医学院附属第二医院口腔种植中心，辽宁 锦州 121001)



不同角度机械力作用后犬种植体周沟液中白介素-1β和白介素-6浓度的改变

方 明1，王稚英2，于 晋2

(1.渤海大学 教育与体育学院， 辽宁 锦州 121013；2.辽宁医学院附属第二医院口腔种植中心，辽宁 锦州 121001)

研究了犬下颌骨牙种植体分别受到0°和30°角的100 N连续机械力作用后，种植体周沟液(PISF)中白介素-1β和白介素-6浓度的改变。全麻下给予犬种植义齿0°和30°角100 N连续机械力刺激，应用ELISA方法检测在受到刺激24 h，72 h和1 w后犬种植体周沟液中白介素-1β和白介素-6浓度浓度。结果表明：当种植义齿受到30°角100 N机械力作用后，PISF中IL-1β和IL-6的浓度均升高，除机械力作用72 h后IL-6升高具有统计学意义外，其他各组间均无统计学差异，说明30°角植入的牙种植体在口腔内正常咬合力下可以正常行使咀嚼功能。

种植义齿；机械力；角度；白介素-1β；白介素-6

随着口腔种植技术的不断完善，种植义齿修复已成为了我国牙列缺损或无牙颌病人最受欢迎的义齿修复方法。由于局部解剖结构的限制，以及部分种植医生的临床经验不足等原因，在临床上常常应用15°～30°角度基台进行局部或全口种植义齿修复。all-on-4无牙颌全口种植义齿修复是倾斜30°角种植体植入进行种植义齿修复的经典范例[1]。牙种植体周围的组织界面的特点决定了其抵抗口腔病原微生物侵袭的能力较天然牙差。种植体周围龈沟液中各种细胞因子(如白细胞介素-1β(Interleukin-1beta ,IL-1β)，白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)等)通过其细胞表面的特异性受体形成细胞因子网络信号系统，在炎症活跃区出现高浓度表达或低浓度表达[2]。IL-1β和IL-6是两种炎症前体细胞因子，在牙周组织破坏中起主要作用[3-4]。在正常咬合力情况下，当牙齿或种植义齿受到100 N咀嚼力时不会对牙周组织产生破坏作用，而大于300 N时则会对牙周支持组织起破坏作用[5]。因此，本研究选择100 N作为连续外力分别以0°和30°角度作用于犬下颌骨牙种植体上，通过研究机械力作用后种植体周沟液(peri-implant sulcus fluid,PISF)中IL-1β和IL-6浓度的变化，探索不同角度机械力对牙种植骨结合的影响。

1 材料与方法

1.1 实验分组

由辽宁医学院实验动物中心提供田园犬6只(12侧下颌骨，18颗种植义齿)，质量为(12±1.26)kg，进行随机对照动物实验。实验随机分为3组，每组6颗种植义齿。A组为100 N、 0°角组；B组为100 N、 30°角组；C组为对照组(即未加力正常种植义齿)。实验过程中动物的处理符合国家动物伦理学标准[6]。

1.2 狗牙种植体修复动物模型的制作

在5%戊巴比妥钠全麻下，拔除犬两侧下颌第二前磨牙，其近、远中根处分别植入2枚直径3.3 mm、长8 mm的钛合金牙种植体(由北京莱顿生物有限公司赠送)，植入纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapitite,nano-HA)(清华大学提供)[7]和浓缩生长因子(concentrated growth factor,CGF),严密缝合拔牙创，犬术后进软食1周。3个月后，种植体与周围骨组织形成骨结合,取硅橡胶印模，制作钴铬烤瓷冠修复。

1.3 不同角度机械力刺激动物模型的建立

全麻下，应用万能机械力设备(由辽宁工业大学材料学院提供)分别以0°角(沿种植体长轴)和30°角给予犬种植义齿100 N的机械刺激，每次作用5 s，共作用10 min，如图1所示。

图1 应用万能机械力给予犬下颌种植体100 N机械力

1.4 PISF标本的取样

在100 N机械力刺激后的24 h，72 h和1 w，分别获取A,B，C组的PISF样本。

将Whatman3号滤纸剪成多个10 mm×2 mm的滤纸条，放置于无菌的EP管中，称重后备用。记录菌斑指数，清除菌斑。用消毒的滤纸条轻轻地插入到种植义齿龈沟中，滤纸条留置30 s,间隔10 s。将收集的PISF滤纸条用电子天平称重，按比重(约1 mg/μL)换算成体积(μL)，储存在-20 ℃的冰箱冷冻干燥备用。

1.5 IL-1β和IL-6浓度的检测与分析

标本中IL-1β和IL-6的含量严格按照Human IL-1β和IL-6 ELISA试剂盒(Biocompare,USA)说明程序测定。 加入IL-1β和IL-6抗体，孵育18 h，洗涤5次。 将检测抗体(IL-1β和IL-6)室温孵育60 min， 洗涤。室温下将100 μL的streptavidin-HRP偶联物孵化1 h。用100 μL 联苯胺室温下避光放置10 min，而后，停止反应，加入终止溶液和颜色测定，设定分光光度计为450 nm，将样品与标准进行比较，计算并获得IL-1β和IL-6浓度(pg/μl)。

1.6 统计学分析

2 实验结果

不同角度下100 N机械力作用后不同时间PISF中IL-1β和IL-6浓度的变化见表1、表2。

表1 100 N不同角度机械力刺激后PISF中IL-6的浓度(pg/μl)变化

由表1可以看出，当种植义齿受到100 N、 0°角和30°角作用24 h时，PISF中IL-6浓度较对照组均略升高，但均无统计学差异(分别为p=0.616和p=0.144)，30°角组较0°角组IL-6浓度略升高，也无统计学差异(p=0.410)；当种植义齿受到100 N、 0°角作用72 h时，PISF中IL-6浓度较对照组略升高，但无统计学意义(p=0.293)；当100 N机械力 30°角作用72 h时，PISF中IL-6浓度较对照组明显升高，有统计学差异(p=0.037，p<0.05)；当100 N机械力作用1 w时，各组间均无统计学差异。

表2 100 N不同角度机械力刺激后PISF中IL-1β的浓度(pg/μl)变化

由表2可以看出，当种植义齿受到100 N 30°角分别作用24 h，72 h和1 w时，PISF中IL-1β浓度较对照组和100 N 0°角组略升高，但各组间均无统计学差异。

3 讨论

由于种植体周围炎和牙周炎的的解剖结构和病理改变相似，因此本研究采用了在牙周炎诊断中常用的龈沟液检测方法检测100 N机械力作用下PISF中IL-1β和IL-6浓度的变化。

在临床上经典的all-on-four 全口无牙颌种植义齿修复中，为了避开扩大的上颌窦和下齿槽神经解剖结构的限制，位于双侧上、下颌第二双尖牙的4个牙种植体往往倾斜30°～45°角植入。尽管以30°～45°角倾斜的all-on-four 全口无牙颌种植义齿的失败率略高于垂直植入种植体的全口种植义齿修复，但其成功率在临床上已获得公认[1]。

本研究发现，种植义齿受到100 N 0°角和100 N 30°角连续机械力作用后，与对照组相比，PISF中IL-1β和IL-6的浓度在作用后24 h、72 h和1 w后虽然增高，但除100 N 30°角连续机械力作用72 h后与未受机械力作用的对照组相比具有统计学差异(p<0.05)外，各组间均无统计学差异。本研究结果与S Yaghobee和Melo等学者的研究结果相似[8-9]。

本研究结果表明，在正常咀嚼力作用下，即使是30°角植入的种植体，其PISF中IL-1β和IL-6浓度的变化也是在正常范围内的，以30°～45°角倾斜的all-on-four种植义齿是可以正常行使咀嚼功能的。本研究也发现，在100 N 30°角机械力作用72 h后，IL-6浓度与对照组相比具有统计学差异。而且，在100 N 30°角机械力作用后，除72 h时IL-6浓度升高具有统计学差异外，尽管与100 N 0°角组和对照组相比没有统计学差异，但PISF中IL-1β和IL-6浓度升高。当种植义齿受到过大角度和过大机械力的作用，可能会引起种植体骨结合的破坏。

4 结束语

当种植义齿受到30°角100 N 机械力作用后，PISF中IL-1β和IL-6的浓度均升高，除机械力作用72 h后IL-6升高具有统计学意义(p<0.05)外，其他各组间均无统计学差异，说明30°角植入的牙种植体在正常咬合力下可以正常行使咀嚼功能。

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(责任编辑 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

辽宁省教育厅科研项目(L2011199) 作者简介：方明(1964—)，女，副教授，辽宁锦州人,主要从事大学物理教学与研究。

方明，王稚英，于晋.不同角度机械力作用后犬种植体周沟液中白介素-1β和白介素-6浓度的改变[J].重庆理工大学学报：自然科学版，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