上頜磁力擴(kuò)弓對齦溝液內(nèi)AST及ALP水平的影響

作者：張黎1,2,林典岳1,周嵐1,符方滿　　作者單位：1.海南醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔正畸科，海南 ?？凇?70102; 2. 武漢大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院口腔生物醫(yī)學(xué)工程教育部重點實驗室， 湖北 武漢　430079

　　【摘要】目的：研究上頜磁力擴(kuò)弓(magnetic expansion，ME)前后齦溝液(gingival crevicular fluid，GCF)內(nèi)天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartatetransaminase，AST)和堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)水平變化，探討磁力擴(kuò)弓與牙周組織改建的關(guān)系。方法：選擇30例需要上頜慢速擴(kuò)弓的正畸患者，隨機(jī)分為對照組(戴入磁力矯治器但不加力)和實驗組(持續(xù)加力1周)，各15例，利用全自動化生化分析儀檢測擴(kuò)弓前、擴(kuò)弓24 h、擴(kuò)弓7 d及保持7、14、28 d齦溝液中AST、ALP水平的變化，并對兩組各治療階段GCF-AST、GCF-ALP的水平進(jìn)行比較。結(jié)果：保持7 d至保持28 d，實驗組GCF-AST水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05～0.01);擴(kuò)弓7 d至保持28 d，實驗組GCF-ALP水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05～0.01)。結(jié)論：在口腔衛(wèi)生良好時，磁力擴(kuò)弓組GCF-AST、GCF-ALP水平持續(xù)增高，表明磁力產(chǎn)生持續(xù)不斷的力，在一定程度上反映其對牙周組織的改建，為正畸治療提供參考。
　　【關(guān)鍵詞】 磁力擴(kuò)弓; 齦溝液; 天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST);堿性磷酸酶(ALP)

　　[ABSTRACT] ob[x]jective：To investigate the effect of magnetic expansion (ME) on periodontal tissue by means of measuring the amount level of AST and ALP in gingival crevicular fluid (GCF)， and to discuss the relationship between magnetic expansion and periodontal tissue remodeling. Methods：A total of 30 patients (aged 10.5 to 12.2 years) were randomly divided into ME group (15 cases)， control group (placement of magnetic expansion appliance， but no activation， 15 cases) who required opening of the palatal suture. AST and ALP activities were determined by a full automatic biochemical analyzer during 6 observation periods before activation， 24 hours and 7 days after activation， 7 days， 14 days and 28 days in retention. Results：AST activity was statistically significant different between two groups from 7 days in retention to 28 days in retention(P<0.05-0.01). ALP activity was statistically significant different between two groups from 7 days activation to 28 days in retention(P<0.05-0.01).Conclusions：These results indicate that GCF-AST and GCF-ALP levels may reflect periodontal tissue remodeling. GCF-AST and GCF-ALP levels of ME group are continuous increased， which suggest magnetic expansion could bring continuous force. It is favorable to periodontal tissue remodeling .These results will provide the favorable reference for orthodontic treatments .

　　[KEY WORDS] Magnetic expansion; Gingival crevicular fluid ; AST; ALP

　　擴(kuò)大牙弓是口腔正畸學(xué)上常用方法之一， 有關(guān)的研究報道較多的是目前臨床上常用的傳統(tǒng)機(jī)械力擴(kuò)上頜牙弓，一般可分為快速擴(kuò)弓和緩慢擴(kuò)弓[1-3]。20世紀(jì)后期有學(xué)者嘗試將磁力作為正畸矯治力源以來[4]，高磁能積稀土永磁體在正畸學(xué)應(yīng)用的優(yōu)越性已被眾多學(xué)者的實驗和臨床研究所證實，但采用磁力擴(kuò)上頜牙弓的研究報道國內(nèi)外尚不多見[5,6]。以往學(xué)者對上頜擴(kuò)弓的研究主要集中在骨骼、腭中縫、牙齒等方面，而對牙周組織改建方面的研究較少。擴(kuò)弓過程涉及到腭中縫中的成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞，也涉及到牙周組織的承受能力，應(yīng)該避免出現(xiàn)牙齒松動、牙周炎癥等副作用。齦溝液(gingival crevicular fluid，GCF)中含有多種來自牙周組織的化學(xué)物質(zhì)，可以反映牙周組織的狀態(tài)，因此通過對牙齒受力前后GCF中生化介質(zhì)變化的研究，可以間接了解牙周組織的改建。本實驗旨在對上頜磁力擴(kuò)弓前后GCF內(nèi)天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartatetransaminase，AST)和堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)水平變化進(jìn)行比較，研究上頜磁力擴(kuò)弓時牙周組織的改建。
　　1　資料與方法
　　1.1　研究對象及分組
　　自2009年7月至2011年7月從海南醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔正畸門診病例中選擇30例患者，男、女性各15例，年齡10.5～12.2歲，隨機(jī)分為磁力擴(kuò)弓組(實驗組)15例和對照組15例。所有患者符合以下標(biāo)準(zhǔn)：(1)身體健康，無全身系統(tǒng)性疾病;(2)恒牙牙合 ，第1和第2前磨牙已完全萌出，無正畸治療史;(3)牙周健康狀況良好，探診深度≤3 mm，全口齦上潔治及口腔衛(wèi)生宣教于擴(kuò)弓前1周完成;(4)近期內(nèi)未應(yīng)用抗菌藥物及免疫制劑，至少3個月內(nèi)未使用過抗生素;(5)女性非妊娠、月經(jīng)期;(6)患者及家長治療前均簽署“知情同意書”。
　　1.2　矯治器設(shè)計
　　實驗組采用第3代高磁能積稀土永磁材料的釹鐵硼Nd2Fe14B永磁體(12 mm×4 mm×2.5 mm)，加力磁片(12 mm×4 mm×1mm)及引導(dǎo)桿組成，磁體與加力磁片分別制備前后引導(dǎo)孔，兩塊磁塊同級相對于腭中縫，充磁方向均在1 mm方向，加力1周后停止[7]，對照組無加力磁片，整個過程分為6個階段：(1)帶入矯治器但未加力前;(2)擴(kuò)弓24 h;(3)擴(kuò)弓7 d;(4)保持7 d;(5)保持14 d;(6)保持28 d。
　　1.3　GCF量的收集與測定
　　在各階段隔濕取樣牙，用潔治器或探針輕輕地去除齦上菌斑，清潔并輕輕吹干上頜患牙的取液區(qū)(唇、舌側(cè)近、遠(yuǎn)中軸角處，4位點/牙)，將濾紙條沿牙面方向輕輕放入齦溝內(nèi)至有輕微阻力，經(jīng)30 s后取出(如有血跡不用，24 h后重取)，放入原Ep管中，即刻進(jìn)行重量測量后將Ep管封口，放入低溫冰箱內(nèi)，-85℃超低溫冰箱中保存。兩次重量之差即為GCF量。
　　1.4　GCF-AST及GCF-ALP水平測定

　　取出-85℃冰箱中盛有濾紙條的Ep管待解凍后加入80 μL緩沖液(Tris-Hcl pH 8.0)，室溫下在Ts-1型脫色搖床上振蕩1 h，然后使用TC-12型臺式高速冷凍離心機(jī)(4℃，10 000 r/min)，離心10 min， 使其懸浮于溶液中的雜質(zhì)通過離心作用沉淀于Ep管底，以去除細(xì)菌、細(xì)胞殘渣等雜質(zhì)，提高酶的提取效率。取上清液于特定的微量樣品杯中，HITACH-7150全自動生化分析儀測定AST、ALP的水平，結(jié)果以酶總量/30 s表示。
　　1.5　統(tǒng)計學(xué)處理
　　各指標(biāo)以受試牙為觀察單位，每個樣本有6個采樣時間點，4個采樣點，利用SPSS17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計分析， 對各組數(shù)據(jù)先進(jìn)行正態(tài)性檢驗，實驗組與對照組同一時間點各觀察指標(biāo)的組間比較用兩樣本t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　2　結(jié)果

　　治療4、5、6階段時，實驗組GCF-AST水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05～0.01);治療3、4、5、6階段時，實驗組GCF-ALP水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05～0.01)，見表1。表1 　不同階段兩組GCF-AST、GCF-ALP水平的比較
　　帶入矯治器但未加力前、擴(kuò)弓24 h和擴(kuò)弓7 d時，實驗組與對照組GCF-AST水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);保持7、14、28 d，實驗組GCF–AST水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05～0.01)，見圖1。
　　帶入矯治器但未加力前、擴(kuò)弓24 h時，實驗組與對照組GCF-ALP水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);擴(kuò)弓7 d實驗組GCF-ALP水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);保持7、14、28 d，實驗組GCF-ALP水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，見圖2。圖1　 磁力擴(kuò)弓在不同階段與對照組GCF-AST　圖2　磁力擴(kuò)弓在不同階段與對照組GCF-ALP　　水平的比較水平的比較

　　3　討論

　　GCF主要是通過牙齦溝內(nèi)上皮和結(jié)合上皮滲入到齦溝內(nèi)的液體，大部分來源于血清，也有相當(dāng)一部分由鄰近牙周組織和齦溝內(nèi)定植的細(xì)菌產(chǎn)生[8]。GCF滲出增多是牙齦炎癥早期的重要指征之一，GCF的量可作為炎癥程度的一個較敏感的客觀指征，其改變常早于臨床表征的改變，并與該部位炎癥程度呈正比[9]。GCF中包含酶和參加牙周破壞的其他因子以及細(xì)胞和組織降解的產(chǎn)物，提供與活動性組織破壞相關(guān)因子的來源，同時可以定量、重復(fù)取樣，是目前有前景的診斷信息來源，其中AST、ALP是目前的與牙周炎活動性相關(guān)的GCF成分。AST為細(xì)胞漿內(nèi)酶，當(dāng)組織破壞、細(xì)胞死亡時即被釋放出來，因此當(dāng)細(xì)胞外環(huán)境檢測到高水平AST時，即表明細(xì)胞和組織正在發(fā)生破壞[10]，其水平高低可以反映出牙周炎的破壞程度， 水平越高， 說明牙周組織的炎癥破壞程度越重[11]。ALP是參與骨等鈣化組織代謝和再生的一種功能性標(biāo)志酶，與骨的生長、發(fā)育調(diào)節(jié)和骨的正常生理功能密切相關(guān)[12]。同時GCF-ALP也是一種非特異性水解酶， 牙周炎時牙周組織破壞， 牙周膜細(xì)胞破裂或通透性增強(qiáng)， 釋放出堿性磷酸酶， 使牙周袋內(nèi)其水平升高。
　　正畸牙移動的早期是牙周組織的非細(xì)菌性急性炎癥反應(yīng)，機(jī)械力使牙周組織牽拉刺激導(dǎo)致炎癥介質(zhì)釋放到牙周組織中，進(jìn)而刺激破骨細(xì)胞，引發(fā)牙槽骨的吸收和沉積。Baldwin等[13]研究發(fā)現(xiàn)正畸矯治力作用于牙周組織，引起血管通透性增加，是GCF流量增加的主要原因。因此，可以通過檢測GCF量間接了解正畸機(jī)械力作用下牙移動過程中牙周組織的改建狀況。Perinetti等[14]研究表明GCF-AST、GCF-ALP水平可以反映正畸牙移動過程中牙周組織的改建，并與正畸治療的不同階段有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)從戴入矯治器開始到擴(kuò)弓7 d時，實驗組與對照組的GCF-AST水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，但從保持7 d開始到保持28 d，實驗組的GCF–AST水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05～0.01)，這表明磁力產(chǎn)生的慢速擴(kuò)弓是持續(xù)不斷的力，朱惠蘭等[15] 、梁文勇等[16]以磁力擴(kuò)弓器進(jìn)行動物實驗或臨床研究后也均證實這個結(jié)果。帶入矯治器但未加力前和擴(kuò)弓24 h時，實驗組與對照組的GCF-ALP水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，但擴(kuò)弓7d至保持28 d，實驗組GCF-ALP水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05～0.01)，此研究結(jié)果可能與磁力特質(zhì)有關(guān)。磁力腭擴(kuò)展不同于傳統(tǒng)的機(jī)械力擴(kuò)弓，它以磁力作為介導(dǎo)，能有效地控制磁力的大小，并通過磁場的作用促進(jìn)組織的改建。磁力裝置是以“線”的形式集中在兩側(cè)前磨牙、磨牙區(qū)之間的中心線上[17]，同時磁力作為一種超越空間介質(zhì)的場力，具有不衰減性及近距作用特點。Arat等[18] 發(fā)現(xiàn)磁力移動牙齒產(chǎn)生的透明性變區(qū)比其他機(jī)械組移動牙齒產(chǎn)生的透明性變區(qū)明顯減少，同時破骨細(xì)胞數(shù)量大大增加，提示磁場作用下牙周組織的改建更有利于牙齒移動。正畸力是引起GCF-AST、GCF-ALP活性與分布改變的重要因素，力值大小、作用時間均與牙周組織中GCF-AST、GCF- ALP活性及分布有關(guān)。
　　本實驗研究表明，在口腔衛(wèi)生良好時，GCF-AST、GCF-ALP水平一定程度上能反映牙周組織的改建，許多學(xué)者也證明磁場或低脈沖磁場可促進(jìn)血管的再生、骨組織微循環(huán)的進(jìn)行性改建、加速骨組織的生長、傷口的愈合和神經(jīng)組織的再生[18]。磁力擴(kuò)弓組GCF-AST、GCF-ALP水平持續(xù)增高表明磁力產(chǎn)生持續(xù)不斷的力，更有利于牙周組織的改建，為正畸治療提供有益的參考。
　　【參考文獻(xiàn)】
　　1　Greenbaum KP， Zachrisson BU. The effect of palatal expansion therapy on the periodontal supporting tissues[J].Am J Orthod ， 1982， 81： 12.

　　2　Howe RP. Palatal expansion using a bonded appliance[J].Am J Orthod， 1982， 82： 464.

　　3　王幼萍， 周秀坤， 肖邦良. 快速擴(kuò)張兔腭中縫的組織學(xué)和酶組織化學(xué)觀察[J].中華口腔醫(yī)學(xué)雜志， 1992， 21： 39.

　　4　Blechman AM ，Smiley H. Magnetic force in orthodontics[J] . Am J Orthod ,1978 ,74 (4) ：435-443.

　　5　Kiliaridis S. Anterior open bite treatment with magnets[J] .Eur J Orthod， 1990， 12： 447.

　　6　A lexander DV ， Graber TM ， Lawrence RV ， et al. Magnetic versus mechanical expansion with different force thresholds and points of force application[J] . Am J Orthod Dentofac Orthop， 1987， 92： 445.

　　7　傅民魁.口腔正畸專科教程[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2007：554-555.

　　8　 Lamster IB. Evaluation of components of gingival crevicular fluid as diagnostic test[J].Ann Periodontal,1997,2(1)：123-137.

　　9　 McCulloch CAG. Host enzymes in gingival crevicular fluid as diagnostic indicators of periodontitis[J].Clin Periodontol,1994,21(7)：497-506.

　　10　Chambers DA，Imrey PB，Cohen RL，et al.A longitudinal study of aspartate aminotransferase inhuman gingival crevicular[J].Periodont Res,1991,26(2)：65-74.

　　11　Totan A， Greabu M， Totan C， et al. Salivary aspartate aminotransferase，alanine aminotransferase and alkaline phosphatase： possible markers in periodontal diseases [J] . Clin Chem Lab Med， 2006， 44(5)：612-615.

　　12　張慧宇，楊鑫，向?qū)W熔，等.rhBMP2對牙髓成纖維細(xì)胞增殖及堿性磷酸酶活性的影響[J].重慶醫(yī)學(xué)，2008,37(5)：459-460.

　　13　Baldwin PD， Pender N， Last KS. Effects on tooth movement of force delivery from nickel-titanium archwires [J]. Eur J Orthod ,1999,21(5)： 481-489.

　　14　Perinetti G， Paolanotonio M， D′Attilio M，et al.Alkaline phosphatase activity in gingival crevicular fluid during human orthodontic tooth movement[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop,2002,122(5)：548-556.

　　15　 朱惠蘭，徐蕓. 磁力矯治器擴(kuò)大牙弓的臨床研究[J] . 昆明醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1998 ,19 (3) ：80-83.

　　16　梁文勇，徐蕓，張曉蓉，等. 上頜磁力擴(kuò)弓的動物實驗研究[J] .華西口腔醫(yī)學(xué)雜志，1998 ,16 (1) ：37-39.

　　17　Vardimon AD，Grabe TM，Voss LR. Stability of magnetic versus mechanical palatal expansion[J]. Eur J Orthod,1989,11(2)：107.

　　18　Arat FE， Arat ZM， Tompson B. Muscular and condylar response to rapid maxillary expansion. Part 2： magnetic resonance imaging study of the temporomandibular joint[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop,2008,133(6)：823-829.