上颌磁力扩弓对龈沟液内AST及ALP水平的影响

作者：张黎1,2,林典岳1,周岚1,符方满　　作者单位：1.海南医学院附属医院口腔正畸科，海南 海口　570102; 2. 武汉大学口腔医学院口腔生物医学工程教育部重点实验室， 湖北 武汉　430079

　　【摘要】目的：研究上颌磁力扩弓(magnetic expansion，ME)前后龈沟液(gingival crevicular fluid，GCF)内天冬氨酸转氨酶(aspartatetransaminase，AST)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)水平变化，探讨磁力扩弓与牙周组织改建的关系。方法：选择30例需要上颌慢速扩弓的正畸患者，随机分为对照组(戴入磁力矫治器但不加力)和实验组(持续加力1周)，各15例，利用全自动化生化分析仪检测扩弓前、扩弓24 h、扩弓7 d及保持7、14、28 d龈沟液中AST、ALP水平的变化，并对两组各治疗阶段GCF-AST、GCF-ALP的水平进行比较。结果：保持7 d至保持28 d，实验组GCF-AST水平高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05～0.01);扩弓7 d至保持28 d，实验组GCF-ALP水平高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05～0.01)。结论：在口腔卫生良好时，磁力扩弓组GCF-AST、GCF-ALP水平持续增高，表明磁力产生持续不断的力，在一定程度上反映其对牙周组织的改建，为正畸治疗提供参考。
　　【关键词】 磁力扩弓; 龈沟液; 天冬氨酸转氨酶(AST);碱性磷酸酶(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

　　扩大牙弓是口腔正畸学上常用方法之一， 有关的研究报道较多的是目前临床上常用的传统机械力扩上颌牙弓，一般可分为快速扩弓和缓慢扩弓[1-3]。20世纪后期有学者尝试将磁力作为正畸矫治力源以来[4]，高磁能积稀土永磁体在正畸学应用的优越性已被众多学者的实验和临床研究所证实，但采用磁力扩上颌牙弓的研究报道国内外尚不多见[5,6]。以往学者对上颌扩弓的研究主要集中在骨骼、腭中缝、牙齿等方面，而对牙周组织改建方面的研究较少。扩弓过程涉及到腭中缝中的成骨细胞、软骨细胞、成纤维细胞，也涉及到牙周组织的承受能力，应该避免出现牙齿松动、牙周炎症等副作用。龈沟液(gingival crevicular fluid，GCF)中含有多种来自牙周组织的化学物质，可以反映牙周组织的状态，因此通过对牙齿受力前后GCF中生化介质变化的研究，可以间接了解牙周组织的改建。本实验旨在对上颌磁力扩弓前后GCF内天冬氨酸转氨酶(aspartatetransaminase，AST)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)水平变化进行比较，研究上颌磁力扩弓时牙周组织的改建。
　　1　资料与方法
　　1.1　研究对象及分组
　　自2009年7月至2011年7月从海南医学院附属医院口腔正畸门诊病例中选择30例患者，男、女性各15例，年龄10.5～12.2岁，随机分为磁力扩弓组(实验组)15例和对照组15例。所有患者符合以下标准：(1)身体健康，无全身系统性疾病;(2)恒牙牙合 ，第1和第2前磨牙已完全萌出，无正畸治疗史;(3)牙周健康状况良好，探诊深度≤3 mm，全口龈上洁治及口腔卫生宣教于扩弓前1周完成;(4)近期内未应用抗菌药物及免疫制剂，至少3个月内未使用过抗生素;(5)女性非妊娠、月经期;(6)患者及家长治疗前均签署“知情同意书”。
　　1.2　矫治器设计
　　实验组采用第3代高磁能积稀土永磁材料的钕铁硼Nd2Fe14B永磁体(12 mm×4 mm×2.5 mm)，加力磁片(12 mm×4 mm×1mm)及引导杆组成，磁体与加力磁片分别制备前后引导孔，两块磁块同级相对于腭中缝，充磁方向均在1 mm方向，加力1周后停止[7]，对照组无加力磁片，整个过程分为6个阶段：(1)带入矫治器但未加力前;(2)扩弓24 h;(3)扩弓7 d;(4)保持7 d;(5)保持14 d;(6)保持28 d。
　　1.3　GCF量的收集与测定
　　在各阶段隔湿取样牙，用洁治器或探针轻轻地去除龈上菌斑，清洁并轻轻吹干上颌患牙的取液区(唇、舌侧近、远中轴角处，4位点/牙)，将滤纸条沿牙面方向轻轻放入龈沟内至有轻微阻力，经30 s后取出(如有血迹不用，24 h后重取)，放入原Ep管中，即刻进行重量测量后将Ep管封口，放入低温冰箱内，-85℃超低温冰箱中保存。两次重量之差即为GCF量。
　　1.4　GCF-AST及GCF-ALP水平测定

　　取出-85℃冰箱中盛有滤纸条的Ep管待解冻后加入80 μL缓冲液(Tris-Hcl pH 8.0)，室温下在Ts-1型脱色摇床上振荡1 h，然后使用TC-12型台式高速冷冻离心机(4℃，10 000 r/min)，离心10 min， 使其悬浮于溶液中的杂质通过离心作用沉淀于Ep管底，以去除细菌、细胞残渣等杂质，提高酶的提取效率。取上清液于特定的微量样品杯中，HITACH-7150全自动生化分析仪测定AST、ALP的水平，结果以酶总量/30 s表示。
　　1.5　统计学处理
　　各指标以受试牙为观察单位，每个样本有6个采样时间点，4个采样点，利用SPSS17.0软件包进行统计分析， 对各组数据先进行正态性检验，实验组与对照组同一时间点各观察指标的组间比较用两样本t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
　　2　结果

　　治疗4、5、6阶段时，实验组GCF-AST水平明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05～0.01);治疗3、4、5、6阶段时，实验组GCF-ALP水平明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05～0.01)，见表1。表1 　不同阶段两组GCF-AST、GCF-ALP水平的比较
　　带入矫治器但未加力前、扩弓24 h和扩弓7 d时，实验组与对照组GCF-AST水平差异无统计学意义(P>0.05);保持7、14、28 d，实验组GCF–AST水平高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05～0.01)，见图1。
　　带入矫治器但未加力前、扩弓24 h时，实验组与对照组GCF-ALP水平差异无统计学意义(P>0.05);扩弓7 d实验组GCF-ALP水平高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05);保持7、14、28 d，实验组GCF-ALP水平明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)，见图2。图1　 磁力扩弓在不同阶段与对照组GCF-AST　图2　磁力扩弓在不同阶段与对照组GCF-ALP　　水平的比较水平的比较

　　3　讨论

　　GCF主要是通过牙龈沟内上皮和结合上皮渗入到龈沟内的液体，大部分来源于血清，也有相当一部分由邻近牙周组织和龈沟内定植的细菌产生[8]。GCF渗出增多是牙龈炎症早期的重要指征之一，GCF的量可作为炎症程度的一个较敏感的客观指征，其改变常早于临床表征的改变，并与该部位炎症程度呈正比[9]。GCF中包含酶和参加牙周破坏的其他因子以及细胞和组织降解的产物，提供与活动性组织破坏相关因子的来源，同时可以定量、重复取样，是目前有前景的诊断信息来源，其中AST、ALP是目前的与牙周炎活动性相关的GCF成分。AST为细胞浆内酶，当组织破坏、细胞死亡时即被释放出来，因此当细胞外环境检测到高水平AST时，即表明细胞和组织正在发生破坏[10]，其水平高低可以反映出牙周炎的破坏程度， 水平越高， 说明牙周组织的炎症破坏程度越重[11]。ALP是参与骨等钙化组织代谢和再生的一种功能性标志酶，与骨的生长、发育调节和骨的正常生理功能密切相关[12]。同时GCF-ALP也是一种非特异性水解酶， 牙周炎时牙周组织破坏， 牙周膜细胞破裂或通透性增强， 释放出碱性磷酸酶， 使牙周袋内其水平升高。
　　正畸牙移动的早期是牙周组织的非细菌性急性炎症反应，机械力使牙周组织牵拉刺激导致炎症介质释放到牙周组织中，进而刺激破骨细胞，引发牙槽骨的吸收和沉积。Baldwin等[13]研究发现正畸矫治力作用于牙周组织，引起血管通透性增加，是GCF流量增加的主要原因。因此，可以通过检测GCF量间接了解正畸机械力作用下牙移动过程中牙周组织的改建状况。Perinetti等[14]研究表明GCF-AST、GCF-ALP水平可以反映正畸牙移动过程中牙周组织的改建，并与正畸治疗的不同阶段有关。本研究发现从戴入矫治器开始到扩弓7 d时，实验组与对照组的GCF-AST水平差异无统计学意义(P>0.05)，但从保持7 d开始到保持28 d，实验组的GCF–AST水平高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05～0.01)，这表明磁力产生的慢速扩弓是持续不断的力，朱惠兰等[15] 、梁文勇等[16]以磁力扩弓器进行动物实验或临床研究后也均证实这个结果。带入矫治器但未加力前和扩弓24 h时，实验组与对照组的GCF-ALP水平差异无统计学意义(P>0.05)，但扩弓7d至保持28 d，实验组GCF-ALP水平高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05～0.01)，此研究结果可能与磁力特质有关。磁力腭扩展不同于传统的机械力扩弓，它以磁力作为介导，能有效地控制磁力的大小，并通过磁场的作用促进组织的改建。磁力装置是以“线”的形式集中在两侧前磨牙、磨牙区之间的中心线上[17]，同时磁力作为一种超越空间介质的场力，具有不衰减性及近距作用特点。Arat等[18] 发现磁力移动牙齿产生的透明性变区比其他机械组移动牙齿产生的透明性变区明显减少，同时破骨细胞数量大大增加，提示磁场作用下牙周组织的改建更有利于牙齿移动。正畸力是引起GCF-AST、GCF-ALP活性与分布改变的重要因素，力值大小、作用时间均与牙周组织中GCF-AST、GCF- ALP活性及分布有关。
　　本实验研究表明，在口腔卫生良好时，GCF-AST、GCF-ALP水平一定程度上能反映牙周组织的改建，许多学者也证明磁场或低脉冲磁场可促进血管的再生、骨组织微循环的进行性改建、加速骨组织的生长、伤口的愈合和神经组织的再生[18]。磁力扩弓组GCF-AST、GCF-ALP水平持续增高表明磁力产生持续不断的力，更有利于牙周组织的改建，为正畸治疗提供有益的参考。
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