慢性根尖周炎患者根尖肉芽肿组织IL-1β、IL-24变化及与根尖周骨吸收的相关性分析

马丽芳，王 玮，邝 容，徐 宁，侯立鹏

慢性根尖周炎(chronic apical periodontitis， CAP)是根管内持续感染所致根尖周围组织慢性炎症，以肉芽肿组织形成及牙槽骨损伤为主要表现[1]。在根管内感染的刺激下，根尖牙周膜炎性细胞大量激活并释放炎性因子、酶类物质，产生免疫反应，进一步破坏根尖周组织。根尖周骨吸收是在多种细胞因子的介导下，未成熟的前破骨细胞分化为成熟的破骨细胞，而破骨细胞加速降解骨成分的过程[2]。炎症反应在CAP患者根尖周骨吸收中发挥重要作用。白细胞介素-1(IL-1)是具有广泛生物学活性的多功能细胞因子，其中IL-1β是IL-1不同基因编码多肽分子中的一种，在免疫反应及炎症反应过程中发挥着重要的调节作用[3]。有研究显示，IL-1β参与骨质疏松、关节炎、恶性肿瘤和Alzheimer症等诸多疾病的发生与发展，但在CAP中的作用相关临床报道较少[4]。白细胞介素-24(IL-24)属于白细胞介素-10的超家族成员，主要特异性表达于免疫组织器官，在刺激因素下可产生于非免疫细胞，能够诱导多种促炎细胞因子的合成和分泌，在炎症反应和组织重塑等方面具有重要作用[5]。近年研究发现，IL-24可通过影响破骨细胞参与骨反应性疾病，故推测其可能对CAP患者的根尖周骨吸收造成影响[6]。本研究探讨CAP患者根尖肉芽肿组织IL-1β、IL-24变化及与根尖周骨吸收的相关性，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年5月—2022年5月我院诊治的CAP 90例作为CAP组，提取根尖肉芽肿组织。纳入标准：①年龄18～60岁；②临床诊断为CAP[7]，患牙失去牙髓活力，无修复价值，需拔除；③可获得根尖肉芽肿组织；④X线检查显示根尖周有最大径≥3 mm的骨质破坏。排除标准：①合并严重系统性疾病和牙周疾病者；②1个月内应用免疫抑制剂和抗生素等药物者；③有根管治疗史者；④孕期或哺乳期女性；⑤临床资料不完整者。另选取我院同期诊治的正畸拔牙50例作为对照组，提取根尖健康牙龈组织。CAP组男48例，女42例；年龄18～55(35.27±7.13)岁。对照组男26例，女24例；年龄18～58(33.92±6.45)岁。2组性别和年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准同意。

1.2IL-1β和IL-24检测 将获取的CAP组根尖肉芽肿组织及对照组根尖健康牙龈组织采用0.9%氯化钠注射液冲洗后即刻置入4%多聚甲醛，常温固定48 h，石蜡包埋、切片，苏木精-伊红(HE)染色，光镜下观察染色情况，采用免疫组织化学法测定IL-1β和IL-24表达水平，在400倍光学显微镜下取5个视野，采用MPIAS-500系统进行积分光密度分析。

1.3炎症程度及骨吸收范围分组[8]根据炎症程度(HE染色情况)将CAP患者进一步分为重度炎症组(43例)和轻中度炎症组(47例)。采用X线片(阳极电压64.0 kV，阳极电流6.5 mA，曝光时间0.16 s，距离5.0 cm)及Image Pro plus 6.0软件测得根尖周病变范围最大径及骨吸收面积，病变范围最大径≥6 mm者纳入A组(39例)，最大径3～6 mm者纳入B组(51例)。

1.4观察指标 比较CAP组根尖肉芽肿组织与对照组根尖健康牙龈组织及CAP重度炎症组与轻中度炎症组、A组与B组根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平，采用Pearson相关性分析探讨CAP患者根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平与根尖周骨吸收面积的相关性。

2 结果

2.1CAP组根尖肉芽肿组织与对照组根尖健康牙龈组织IL-1β和IL-24表达水平比较 IL-1β和IL-24表达水平CAP组根尖肉芽肿组织高于对照组根尖健康牙龈组织(P<0.01)，见表1。

2.2CAP重度炎症组与轻中度炎症组根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平比较 根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平CAP重度炎症组高于轻中度炎症组(P<0.01)，见表2。

表1 CAP组根尖肉芽肿组织与对照组根尖健康牙龈组织IL-1β和IL-24表达水平比较

表2 CAP重度炎症组与轻中度炎症组根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平比较

2.3CAP A组与B组根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平比较 根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平CAP A组高于B组(P<0.01)，见表3。

表3 CAP A组与B组根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平比较

2.4CAP患者根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平与根尖周骨吸收面积相关性分析 Pearson相关性分析结果显示，CAP患者根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平与根尖周骨吸收面积均呈正相关(r=0.723、0.707，P<0.001)。

3 讨论

CAP通常为牙髓感染所致，病原因素对根尖部牙周膜形成持续刺激，组织中炎性细胞激活，释放大量炎性因子，对根尖周组织造成持续性破坏，故CAP以根尖炎症及骨吸收为主要特征[9]。有研究发现，CAP病理损伤与炎性细胞浸润有关，炎性细胞包括巨噬细胞、淋巴细胞和中性粒细胞，炎性干细胞因子在CAP发病机制中的研究是近年相关学者关注的重点，但根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平与CAP患者根尖周骨吸收的相关性则鲜有报道[3-10]。

IL-1β是中性粒细胞和单核-巨噬细胞所分泌的具有多种生物学活性的细胞因子，具有提高防御细胞局部浓度、增强宿主免疫反应的作用，主要在根尖周炎症局部区域发挥作用[11-12]。本研究结果显示，IL-1β和IL-24表达水平CAP组根尖肉芽肿组织高于对照组根尖健康牙龈组织；根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平CAP重度炎症组高于轻中度炎症组。提示CAP患者根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平升高，且根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平与炎症程度具有一致性。分析其可能原因，CAP患者根尖周膜组织尤其是近骨吸收部位分布大量具有吞噬细胞特性的IL-1β mRNA表达细胞，故根尖肉芽肿组织中IL-1β表达增加，且随着炎性细胞浸润程度加重而增加；IL-24为白细胞介素-10超家族成员，可诱导促炎细胞因子的合成和分泌，参与炎症反应和组织重塑等过程[13]，本研究结果便提示CAP患者根尖肉芽肿组织中IL-24表达水平与根尖周炎症发生及发展有关。

根尖周骨吸收是CAP的重要特征。骨吸收由成骨细胞和破骨细胞分化失衡所致，成骨细胞通过生成骨基质和矿化作用参与骨重建过程，破骨细胞则具有吸收矿化骨基质作用，成骨细胞与破骨细胞的分化受到诸多细胞因子的调节[14-15]。CAP患者在根管内致病因素的刺激下，根尖周组织中炎性细胞聚集，释放大量炎性因子，导致成骨细胞与破骨细胞分化失衡，造成根尖周骨吸收[16]。既往研究发现，根尖周炎患者骨吸收区IL-1β表达及破骨细胞数量均明显增加，IL-1β可刺激破骨细胞骨吸收，加剧根尖周病变进展[17]。既往关于IL-24的研究主要集中于其在肿瘤细胞中的作用。近年研究发现，IL-24可刺激破骨细胞早期分化，进而促进骨吸收[18]。本研究结果显示，根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平CAP A组高于B组；Pearson相关性分析结果显示，CAP患者根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平与根尖周骨吸收面积均呈正相关。提示CAP患者根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平与骨吸收范围存在一定关系，且二者表达水平与根尖周骨吸收面积呈正相关。经上述分析可知CAP患者根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平与根尖周炎症程度及骨吸收有关，但二者在破骨细胞分化信号通路中的具体作用尚不能明确，仍需进一步研究。

综上所述，CAP患者根尖肉芽肿组织IL-1β和IL-24表达水平升高，二者均参与根尖周组织炎症及骨吸收过程，且与根尖周炎症程度及骨吸收范围密切相关。这一结论有助于了解CAP的发病机制和演变过程，但二者在其中的具体作用尚需进一步研究明确。