Ⅱ型糖尿病中人胰岛淀粉样多肽引起牙周损伤机制研究

目的:研究人胰岛淀粉样多肽(Human islet amyloid polypeptide,hIAPP)对糖尿病性牙周炎发生的影响,并探究hIAPP对Ⅱ型糖尿病患者牙周组织局部破坏的机制,为糖尿病性牙周炎的早期诊断和治疗提供新的途径方法:1.在体外建立小鼠牙龈成纤维细胞模型,并在高糖和hIAPP干预下,分别对对照组(5.5 mMD-葡萄糖)、rIAPP 组(Ratisletamyloid polypeptide,rIAPP)(5.5 mM D-葡萄糖+10 μM rIAPP)、hIAPP 组(5.5 mM D-葡萄糖+10μM hIAPP)、高糖组(40mMD-葡萄糖)、高糖+rIAPP组(40mMD-葡萄糖+10μM rIAPP)、高糖+hIAPP组(40mMD-葡萄糖+10μM hIAPP)的原代牙龈成纤维细胞CCRG 81045说明书进行研究,通过CCK-8细胞增殖实验来探究高糖环境和hIAPP干预对牙龈成纤维细胞生物活性的影响,并通过 RT-qPCR(Real Time Quantitative PCR,RT-qPCR)、免疫荧光染色实验来探讨hIAPP引起小鼠牙周组织病变的分子机制。2.将36只C57BL/6小鼠分为两组:Ⅱ型糖尿病模型组(Type2diabetesMellitus,T2DM)(高脂饲料喂养6周后,进行连续腹腔注射STZ,以30 mg/kg的剂量连续注射五天)和正常血糖组,以空腹状态下血糖值≥ 11.1 mmol/L为标准完成T2DM造模。每组再通过对牙龈进行多点注射注射不同试剂的方式将小鼠分为血糖正常-生理盐水组、血糖正常-hIAPP组、血糖正常-rIAPP组、T2DM-生理盐水组、T2DM-hIAPP 组、T2DM-rIAPP 组,采取苏木素-伊红染色(Hematoxylin-Eosin staining,HE染色)、亚甲蓝染色的方法观察牙龈组织形态学的变化和牙槽骨的吸收情况,通过RT-qPCR检测NLRP3、caspase-1、IL-1β的mRNA表达水平的变化,以此来探究高血糖及hIAPP干biocontrol agent预在糖尿病性牙周炎发生发展中的作用机制。结果:1.组织块法培养牙龈成纤维细胞操作简便,成功率高。2.高糖和hIAPP均能抑制牙龈成纤维细胞的增殖活性,且40mM-hIAPP干预组对细胞增殖的抑制作用最强。3.高糖和hIAPP干预使小鼠牙龈成纤维细胞中NLRP3、Caspase-1在mRNA表达水平高于正常对照组,40mM-hIAPP干预组NLRP3、Caspase-1表达量最高,分别较对照组增加约2.57倍和1.99倍,各组表达差异均具有统计学意义(P<0.05);高糖和hIAPP干预使小鼠牙龈成纤维细胞中IL-1β在mRNA平均高于正常对照组,40mM-hIAPP干预组IL-1β表达量最高,较对照组增加约8.09倍,除5.5 mM-hIAPP组外各组表达差异均具有统计学意义(P<0.05)。4.高糖和hIAPP干预使小鼠牙龈成纤维细胞中NLRP3、Caspase-1在蛋白表达水平高于正常对照组,40 mM-hIAPP干预组NLRP3、Caspase-1表达量最高,各组表达差异均具有统计学意义(P<0.05)。5.高脂饲料喂养联合腹腔注射STZ成功获得T2DM小鼠模型6.高血糖和hIAPP沉积导致小鼠牙周组织的组织学形态发生改变,牙龈出现红肿现象,牙周膜纤维排列紊乱,结合上皮出现根向迁移,牙槽嵴顶有骨吸收表现;T2DM-hIAPP干预组小鼠牙周组织破坏程度较正常血糖小鼠的牙周组织破坏程度更为明显,牙龈呈暗红色,牙周膜排列断裂,结合上皮根向迁移明显,上皮固有层可见炎性细胞浸润,牙槽嵴顶下降,牙颈部充分暴露。7.高糖和hIAPP干预使小鼠牙龈组织中Caspase-1在mRNA水平的表达均高于正常对照组,且T2DM-hIAPP干预组Caspase-1表达量最高,较对照组增加约66.77倍,各组表达差异均具有统计学Captisol价格意义(P<0.05);高糖和hIAPP干预使小鼠牙龈组织中NLRP3、IL-1β的mRNA表达均高于正常对照组,T2DM-hIAPP干预组NLRP3、IL-1β表达量最高,分别较对照组增加约338.05倍、33倍,除血糖正常hIAPP组外,各组表达差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:1.高糖环境和hIAPP均对牙龈成纤维细胞的增殖活性具有抑制作用,且hIAPP和高糖同时干预时抑制作用更为明显。2.高血糖和hIAPP沉积可以导致小鼠牙周组织的组织学形态发生改变,使牙槽骨吸收增加,且hIAPP和高糖共同干预的小鼠牙周组织破坏程度更为明显,hIAPP和高糖具有协同作用。3.hIAPP和高糖干预可能通过启动小鼠牙龈成纤维细胞和牙周组织中NLRP3炎症小体的表达,使得NLRP3/Caspase-1/IL-1β通路被激活,从而导致了牙周炎的发生发展。