血清PGE2、HMGB1和CGRP在慢性牙周炎患者中的表达及预测效能

何龙 云蔓 吴薇薇 翁海勇 王琼超 罗文

牙周炎若治疗不及时，可激活宿主的免疫系统，导致多种炎症介质释放和大量免疫活性细胞浸润，严重影响牙周健康，不仅无法保留牙齿，还可引起多种并发症，对此早期诊断、发现尤为重要［1⁃2］。由于慢性牙周炎与炎症介质释放有关，故临床早期常运用肿瘤细胞因子⁃α（Tumor Necrosis Factor⁃alpha，TNF⁃α）等指标检测，虽能够反映炎症状态，但特异性较低，不可作为单一依据，对此还需另寻更敏感、更有效的检测标志物［3］。前列腺素E2（Prostaglandin E2，PGE2）是一种可参与炎症反应、癌症病理过程生物标记蛋白，作为牙周破坏的敏感性标志物，近年来常用于评估慢性牙周炎病情进展情况［4］；高迁移率族蛋白1（High Mobility Group protein box⁃1，HMGB1）是一类非组蛋白染色体结合蛋白，作为重要的晚期致炎因子，对炎症类疾病进展、预后有着一定作用［5］；降钙素基因相关肽（Calcitonin Gene⁃Related Peptide，CGRP）目前存在于骨组织内，对骨骼再生、发育有着一定作用，随着相关研究增多，学者发现该项物质在抗炎、促进骨代谢、营养神经血管中均发挥重要作用［6］，本文进一步分析血清PGE2、HMGB1、CGRP在慢性牙周炎患者中的表达价值。具体如下。

1 资料和方法

1.1 资料

在2018年6月至2019年12月期间选取海南医学院第一附属医院186 例慢性牙周炎患者（观察组），其中男性114 例，女性72 例，平均年龄（41.23±5.46）岁，平均体重（61.12±6.74）kg。93 例牙周健康者（对照组），其中男性59 例，女性34 例，平均年龄（41.59±5.22）岁，平均体重（61.34±6.65）kg。两组比较年龄、体重、性别比较，差异无统计学意义（P>0.05）。受检者均签署书面知情同意书，符合《赫尔辛基宣言》的伦理审查。

观察组纳入标准：①符合慢性牙周炎诊断标准［7］；②出现叩痛或咀嚼痛、急性牙周脓肿、牙周袋溢脓等症状，附着丧失≥1 mm，牙周袋深≥2 mm；③临床资料齐全。对照组纳入标准：①探诊无出血，牙龈健康，牙周袋深度≤1 mm，经X 线摄像检查；②未发现牙槽骨吸收。排除标准：①合并类风湿性关节炎、肺部感染、慢性肾病及其他全身慢性炎症者；②存在骨质疏松、传染类疾病、糖尿病、心脑血管疾病者；③近6 个月内服用过免疫抑制剂或抗生素；④伴有其他牙科或口腔疾病者，本研究经医院伦理委员会审批通过。

1.2 牙周检查

对纳入病例患者进行系统性牙周检查和全身情况问诊，包括牙齿松动度、牙周探诊、附着丧失情况、龈缘位置、探诊出血程度、牙龈情况等。根据牙周检查结果［8］分为三组，即轻度组（n=51）、中度组（n=89）、重度组（n=46）。重度组：患牙牙面可见大量菌斑牙石，附着丧失≥5 mm，牙周袋深>6 mm，经X 线检查，牙槽骨吸收超过压根1/2；中度组：患牙可见散在菌斑牙石，附着丧失3～4 mm，牙周袋深5～6 mm，经检查牙槽吸收至压根1/2～1/3；轻度组：患牙可见点状菌斑牙石，牙周袋深2～4 mm，附着丧失1～2 mm，牙槽吸收至压根<1/3。

1.3 检测方法

仪器和试剂：由德国EPPENDORF 公司提供高速冷冻离心机、低速离心机；美国博腾仪器有限公司提供酶标分析仪。试剂盒采购自奥地利Bender Medsystems 公司。

标本收集：抽取受检者肘静脉血5 mL，利用离心机进行血清分离，离心15 min，离心半径10 cm，转速5 000 r/min，使用酶联免疫吸附法检测CGRP、TNF⁃α、HMGB1、PGE2 水平。

1.4 统计学处理

采用SPSS 20.0 统计学软件处理，计量资料用（）表示，行t检验，相关性采用Spearman 法或Pearson 分析；CGRP、TNF⁃α、HMGB1、PGE2 预测价值采用ROC 曲线分析：P<0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清TNF⁃α、PGE2、HMGB1、CGRP 比较

观察组TNF⁃α、PGE2、HMGB1 水平高于对照组，CGRP 低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

表1 两组血清TNF⁃α、PGE2、HMGB1、CGRP水平比较（±s）Table 1 Serum TNF in two groups⁃α、Comparison of PGE2，HMGB1 and CGRP levels（±s）

表1 两组血清TNF⁃α、PGE2、HMGB1、CGRP水平比较（±s）Table 1 Serum TNF in two groups⁃α、Comparison of PGE2，HMGB1 and CGRP levels（±s）

组别观察组对照组t 值P 值n 186 93--TNF⁃α（g/L）3.10±1.53 2.32±1.71 5.683<0.001 PGE2（ng/L）355.40±54.34 294.46±55.65 8.759<0.001 HMGB1（ng/mL）13.83±4.07 9.89±4.45 7.381<0.001 CGRP（ng/L）1.85±1.22 3.58±1.36 10.770<0.001

2.2 不同严重程度患者的TNF ⁃ α、PGE2、HMGB1、CGRP 水平比较

三组TNF⁃α、PGE2、HMGB1 水平比较显示：重度组>中度组>轻度组；CGRP 水平比较显示：重度组<中度组<轻度组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 不同严重程度患者的TNF⁃α、PGE2、HMGB1、CGRP 水平比较（±s）Table 2 TNF in patients with different severity⁃ α、Comparison of PGE2，HMGB1 and CGRP levels（±s）

表2 不同严重程度患者的TNF⁃α、PGE2、HMGB1、CGRP 水平比较（±s）Table 2 TNF in patients with different severity⁃ α、Comparison of PGE2，HMGB1 and CGRP levels（±s）

注：与轻度组比较，aP<0.05；与中度组比较，bP<0.05。

组别轻度组中度组重度组F 值P 值n 51 89 46--TNF⁃α（g/L）2.78±0.32 3.09±0.45a 3.46±0.62ab 25.443<0.001 PGE2（ng/L）319.86±45.46 355.42±47.18a 394.75±49.76ab 30.224<0.001 HMGB1（ng/mL）10.69±1.58 13.75±3.36a 17.46±4.33ab 51.753<0.001 CGRP（ng/L）2.78±1.76 1.78±0.63a 0.96±0.25ab 38.503<0.001

2.3 慢性牙周炎与TNF⁃α、PGE2、HMGB1、CGRP相关性分析

经Spearman 法分析，慢性牙周炎与TNF⁃α、PGE2、HMGB1 呈正相关性（r=0.469、0.522、0.573，P<0.001），与CGRP 呈负相关（r=-0.498，P<0.001）。

2.4 TNF⁃α 与PGE2、HMGB1、CGRP 相关性分析

经Pearson 法分析，慢性牙周炎患者TNF⁃α 与PGE2、HMGB1呈正相关性（r=0.622、0.664，P<0.001），与CGRP 呈负相关性（r=-0.066，P<0.001）。

2.5 预测慢性牙周炎ROC 曲线分析

ROC 曲线分析显示，TNF⁃α、PGE2、HMGB1、CGRP 及四项联合检测AUC 为0.923，特异度为92.5%，优于单一检测（P<0.05）。见表3、图1。

表3 分析各项指标预测慢性牙周炎的AUC 值Table 3 Analysis of AUC values predicted by various indicators of chronic periodontitis

图1 ROC 曲线Figure 1 ROC curves

2.6 预测慢性牙周炎病情严重程度ROC 曲线分析

ROC 曲线分析显示，TNF⁃α、PGE2、HMGB1、CGRP 及四项联合预测慢性牙周炎病情严重程度的AUC 值0.967，特异度为95.0%，优于单一检测（P<0.05）。见表4、图2。

表4 分析各项指标预测慢性牙周炎病情严重程度的AUC值Table 4 Analysis of AUC values for predicting the severity of chronic periodontitis

图2 ROC 曲线Figure 2 ROC curve

3 讨论

由于牙周炎发病机制与机体炎症反应密切相关，故早期常运用TNF⁃α 检测，该项水平变化与牙周炎病情进展虽有一定关系，但诊断特异性较低，且炎症因子可受到全身状态影响，导致判断结果误差，为此寻找高特异性、新型生物标志物尤为重要［9］。

PGE2 是一种参与炎性反应的生物标志物，广泛存在于机体中，当机体PGE2 水平明显升高，可促进胶原水解，诱导机体基质金属蛋白酶生成，促使机体免疫失衡影响牙槽骨吸收破坏，故有学者认为其参与了牙周炎发生、发展过程［10］。分析本研究结果说明PGE2 水平参与了慢性牙周炎发生、发展全过程。一方面当致病菌进入牙周后，可导致机体产生促炎因子，并从毛细血管和牙周袋上皮的结缔组织进入外周血液循环，从而影响PGE2 水平，若侵袭越严重，PGE2 水平值越高；另一方面在炎性反应刺激下，可影响花生四烯酸氨基酸环氧煤作用，从而激发机体产生PGE2，导致水平值升高，有进一步促进炎症因子释放，介导炎性反应，形成恶性循环［11］。且经相关性分析，慢性牙周炎与PGE2 水平呈正相关，说明当牙周组织破坏越严重，PGE2 水平越高。

当机体处于炎症病理状态下，位于细胞核内HMGB1，具有调节基因转录、稳定核小体构象作用，当其释放至细胞外后，会影响机体炎症免疫反应［12］。分析本研究结果，观察组HMGB1 水平高于对照组，重度组HMGB1 水平高于轻度、中度组，说明HMGB1 在炎性疾病的发病机制中起到多重作用，可介导炎症的免疫应答。是因当机体受到炎症刺激后，可由坏死细胞被动释放至外环境，引起各种细胞活性反应，加之局部浸润的免疫活性细胞在细菌作用下，会分泌过多炎症因子，从而浸润相关细胞，产生过多HMGB1 水平［13］。

有研究表明［14］，CGRP 是诱导血管生成、扩张血管的最强内源性神经肽，能够促进新骨形成，增加血液循环。而牙周组织再生的营养供应来自血液循环，故有研究［15］推测CGRP 与牙周炎发生、发展有关。本研究显示，观察组相比于对照组，CGRP水平更低，且病情越严重，CGRP 水平越低，说明CGRP 参与了慢性牙周炎发生、发展过程。

综上所述，血清TNF⁃α、PGE2、HMGB1、CGRP与慢性牙周炎发生、发展存在一定关联，且通过联合检测，更好作为牙周炎患者病情检测的生物标志物，为疾病治疗提供新的思路。