IL-4、IL-6和IL-13基因多态性与慢性牙周炎的相关性研究

胡杉林，秦飞，郑江海，代梅

(长江大学附属仙桃市第一人民医院口腔科1、检验科2，湖北仙桃433000)

IL-4、IL-6和IL-13基因多态性与慢性牙周炎的相关性研究

胡杉林1，秦飞1，郑江海1，代梅2

(长江大学附属仙桃市第一人民医院口腔科1、检验科2，湖北仙桃433000)

目的研究白细胞介素-4(-34C/T和-590C/T)、6(-174G/C和-572C/G)、13(-1112C/T和+1923C/T)的基因多态性与慢性牙周炎的相关性。方法收集2013年10月至2015年10月我院口腔科收治的慢性牙周炎患者120例为CP组，另选取健康受试者120名作为对照组，选用聚合酶链反应-限制性内切酶片段长度多态性分析比较两组的基因型和等位基因分布特点。结果两组受检者IL-4-34位点、IL-4-590位点、IL-6-572位点、IL-13+1923位点的基因型和等位基因频率分布比较差异均无统计学意义(P＞0.05)；而IL-6-572位点、IL-13-1112位点的基因型和等位基因频率分布比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。结论IL-4-34位点/-590位点、IL-6-572位点、IL-13+1923位点的基因多态性与慢性牙周炎无关；IL-6-572位点、IL-13-1112位点的基因多态性与慢性牙周炎相关。

慢性牙周炎；白介素-4；白介素-6；白介素-13；基因多态性

慢性牙周炎(chronic periodontitis，CP)是常见的口腔炎症之一，是致病菌引起的牙周支持组织慢性感染。其临床特征表现为免疫细胞和炎症因子在牙周组织中聚集以及牙周支持组织丧失[1]。该病的发病机制尚不清楚，但可以肯定的是与致病菌、环境因素以及宿主自身免疫能力有关。研究人员普遍认为，促炎症因子和抗炎症因子的平衡失调在其病变过程中扮演重要作用[2]。白细胞介素-4(IL-4)是由活化的Th2细胞产生的一种细胞因子，可促进Th2细胞扩增，抑制Th1细胞增殖，下调Th1介导的炎症反应[3]。IL-13是一种多效细胞因子，可以直接促进IgE的合成，还可以抑制单核细胞抗体依赖的细胞毒作用，同时上调抗炎因子，这些都表明IL-13可以作为抗炎因子用于治疗炎症[4]。IL-6是具有多种生物学活性的促炎因子，在牙周炎患者龈沟液中IL-6的浓度明显升高[5]。本实验采用聚合酶链反应-限制性内切酶片段长度多态性基因分析方法(PCR-RFLP)，研究IL-4、IL-6和IL-13的基因多态性的分布特点，探讨这些细胞因子不同位点的多态性与慢性牙周炎的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2013年10月至2015年10月来我院就诊的慢性牙周炎患者120例作为CP组，其中男性56例，女性64例；年龄34～82岁，平均(48.17±8.06)岁；另选取健康受试者120名作为对照组，其中男性48例，女性72例；年龄32～75岁，平均(50.03±7.92)岁。纳入标准：至少有4颗磨牙和14颗可以进行牙周评价的牙齿；受试者为无血缘关系的汉族人；无妊娠、哺乳，未感染HIV，无遗传或系统性疾病，3个月内没有使用抗生素或免疫抑制剂，不抽烟，未经过口腔治疗。两组患者的基本资料比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

1.2 试剂与仪器BS97MyCycler型PCR仪(美国Bio-Rad公司)，DEPC(焦炭酸乙二酯，Sigma公司)，dNTP、TaqDNA聚合酶(上海生工生物工程有限公司)，Trizal试剂、M-MLV逆转录酶(Invitrogen公司)。

1.3 DNA的提取收集受试者双侧颊脱落细胞，离心收集后，加Trizal试剂裂解细胞，加入氯仿分离颠倒；吸取上清液，加入等量异丙醇沉淀RNA。用M-MLV试剂盒逆转录得到总DNA。

1.4 聚合酶链反应-限制性内切酶片段长度多态性基因分析法(PCR-RELP)测定基因型PCR引物根据文献设计[3-5]，见表1。PCR反应体系包括：上下游引物各0.25 μL，DNA模板5 μL，10×PBS 2.5 μL，无菌水补至25 μL。95℃3 min，95℃30 s，61℃30 s，72℃30 s，重复35个循环；72℃10 min根据表2所示的程序扩增。产物经2%琼脂糖凝胶电泳后，紫外灯下观察结果。

表1 各基因引物及相应限制性内切酶

1.5 统计学方法应用GraphPad Prism 5.0统计软件进行数据分析，计数资料用(%)表示，组间比较采用χ2检验，以P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受检者的IL-4基因多态性分布特点比较CP患者的IL-4-34位点CC型、CT型和TT型及C等位和T等位基因频率分别与对照组比较，其分布差异均无统计学意义(P＞0.05)；CP患者的IL-4-590位点CC型、CT型和TT型以及C等位和T等位基因频率分别与对照组比较，其分布差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

2.2 两组受检者的IL-6基因多态性分布特点比较CP组患者的IL-6-174位点基因型GG和GC型及G和C等位基因频率分布分别与对照组比较差异均有统计学意义(P＜0.05)，而两组均未检测到CC型；CP组患者的IL-6-572位点GG型、GC型、CC型和G、C等位基因频率分别与对照组比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表3。

2.3 两组受检者的IL-13基因多态性分布特点比较CP组患者的IL-13-1112位点基因型TT型、CT型、CC型和T、C等位基因频率分布分别与对照组比较差异均有统计学意义(P＜0.05)；CP组患者的IL-13+1923位点CC型、CT型、TT型和C、T等位基因频率分别与对照组比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表4。

表2 两组受检者的IL-4-34位点和IL-4-590位点基因型和等位基因频率分布比较[例(%)]

表3 两组受检者的IL-6-174位点和IL-6-572位点基因型和等位基因频率分布比较[例(%)]

表4 两组受检者的IL-13-1112位点和IL-13+1923位点基因型和等位基因频率分布比较[例(%)]

3 讨论

牙周炎是一种慢性感染性口腔疾病，致病菌和人体的相互作用决定了疾病的发生和发展。牙周病的大多数组织损伤是由于机体对感染微生物后的应答反应引起的，并不是微生物直接引起[3]。牙周炎的发病过程与Th1/Th2免疫应答平衡的失调有密切关系，Th1型细胞因子可加重牙周组织的炎症和增加牙槽骨的破坏程度，Th2型细胞因子可有效减轻牙周组织的病变程度，对牙周组织具有保护作用[6]。

IL-4是由Th2细胞产生的一种细胞因子，能够促进Th2型免疫反应、抑制Th1型免疫反应；另外，IL-4能强烈抑制生理性骨吸收，抑制病理情况下TNF-诱导破骨细胞生成，抑制成熟骨细胞的骨吸收活性，从而抑制牙周炎的发展[7]。在牙周炎患者的血清中IL-4浓度明显升高，并且在牙周炎病变部位的浓度也高于健康人群，说明IL-4可能在牙周炎的发展过程中起重要作用[8]。关于IL-4基因多态性与牙周炎相关性的研究，多集中在IL-4-590或-34位点，国外已有报道。伊朗、韩国等亚洲国家的研究结果显示，伊朗人和韩国人慢性牙周炎组和对照组的基因型、等位基因频率及单倍体分布差异均无统计学意义[4]。国内近年来也有学者开始研究汉族慢性牙周炎患者的IL-4基因多态性是否影响病情的发生和发展，但尚未发现IL-4-590或-34位点与慢性牙周炎存在相关性[4，7-9]。该研究的结果和报道一致，IL-4-590和-34位点基因型和等位基因频率分布在慢性牙周炎患者和健康对照组之间的差异无统计学意义(P＞0.05)。

IL-13也是一种由Th2细胞分泌的多效细胞因子，和IL-4的氨基酸序列有30%的同源性，两种细胞因子的受体共用IL-4Rα链，所以IL-13与IL-4的生物学作用有部分重叠。IL-13还可以促进B淋巴细胞增殖，促进IgE的合成[10]。近年来研究发现，IL-13基因多态性与哮喘、青霉素类过敏等免疫性疾病相关[11-13]，所以有必要研究IL-13基因多态性与慢性牙周炎的关联。本研究得到的结果为IL-13+1923位点的基因型和等位基因频率在慢性牙周炎患者和对照组间的差异无统计学意义，而IL-13-1112位点的基因型分布和等位基因频率在两组间差异存在统计学意义，和已有报道不一致[4]。可能是样本选择时存在差异，而且基因型分布的P值为0.049 8，与0.05仅差0.000 2；另外诸如吸烟、心情等因素也会影响机体免疫功能，所以IL-13的基因多态性与慢性牙周炎的相关性还有待进一步研究。

IL-6是一种多细胞效应的促炎因子，诱导B淋巴细胞分化并分泌免疫球蛋白，促进多种细胞的增值，抑制成纤维细胞生长，参与骨吸收[14]。在牙周炎患者的龈沟液中检测到IL-6的浓度明显高于健康受试者；治疗后，患者症状减轻，IL-6的浓度也随之降低，提示IL-6与慢性牙周炎的发生发展密切相关[15-16]。有研究发现，IL-6基因的启动子区域的多态性及其受体基因IL-6R的多态性与牙周炎的易感性相关[8]。但国内研究发现，IL-6-572G/C位点的基因多态性与慢性牙周炎之间不存在有统计学意义的关联[5，8]。本研究结果显示，慢性牙周炎患者和对照组比较，IL-6-572G/C位点的基因型分布和等位基因频率的差异无统计学意义(P＞0.05)；而IL-6-174G/C位点的位点基因型和等位基因频率分布的差异有统计学意义(χ2=4.669，P=0.030 7；χ2= 4.559，P=0.032 7)，提示IL-6-174G/C可能成为治疗牙周炎的作用靶点。但IL-6-174G/C的突变率较低，CC型在亚洲人群中检测不到，GC型比例也较小；另外慢性牙周炎的影响因素较多，因此IL-6或IL-4、IL-13基因多态性是否能作为影响牙周炎的单独因素或多种因素相互作用关系还有待进一步深入研究。

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Association between IL-4,IL-6 or IL-13 gene polymorphism and chronic periodontitis.

HU Shan-lin1,QIN Fei1,ZHENG Jiang-hai1,DAI Mei2.Department of Stomatology1,Department of Clinical Laboratory2,Xiantao First People's Hospital,Yangtae University,Xiantao 433000,Hubei,CHINA

ObjectiveTo investigate the correlation between IL-4(-34C/Tor-590C/T),IL-6(-174G/C or-572C/G)and IL-13(-1112C/Tor+1923C/T)polymorphism and chronic periodontitis.MethodsPolymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphisms(PCR-RFLP)was used to calculate the distributions of single alleles and genotypes in 120 patients with chronic periodontitis(CP group)and 120 healthy controls(control group) which came to our hospital from Oct.2013 to Oct.2015.ResultsNo significant difference was found in the alleles and genotypes of IL-4-34,IL-4-590,IL-6-572 and IL-13+1923 locus between CP group and control group(P＞0.05).But there were significant difference in the alleles and genotypes of IL-6-572 and IL-13-1112 locus between the two groups.ConclusionIL-4-34/-590,IL-6-572 and IL-13+1923 gene polymorphisms have nothing to do with chronic periodontitis,while IL-6-572 and IL-13-1112 are related to the occurrence and development of chronic periodontitis.

Chronic periodontitis;IL-4;IL-6;IL-13;Gene polymorphisms

R781.4+2

A

1003—6350（2016）21—3455—03

2016-04-11)

胡杉林。E-mail：husl2518@163.com

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.21.005