牙周医学专栏
徐仲寒, 姚毓洁, 王欣月, 宋诗源, 保珺, 闫福华, 童昕, 李丽丽
目的 研究产丁酸菌在牙周炎干扰高脂高糖饮食小鼠长骨骨稳态中的作用,为牙周炎及相关骨代谢疾病的防治提供新思路。方法 本研究已通过实验动物中心实验动物福利与伦理委员会审批。首先,将14只小鼠随机分为CON组(对照组)、LIG组(牙周炎组);LIG组使用丝线结扎双侧上颌第二磨牙建立实验性牙周炎模型,同时两组均给予高脂高糖饮食饲养,8周后取材获得样本,微型计算机断层扫描(micro-computed tomography,Micro-CT)分析牙槽骨吸收情况及胫骨近端骨小梁各项参数:相对骨密度(bone mineral density,BMD)、骨体积分数(bone volume per tissue volume,BV/TV)、骨小梁数量(trabecular number,Tb.N)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁间距(trabecular separation,Tb.Sp);脱钙后对小鼠上颌骨切片进行苏木精和伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色以评估牙周组织炎症和结缔组织破坏情况;实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测股骨远端和胫骨近端骨组织相关基因:骨钙素(osteocalcin,OCN)、骨生成转录因子(Osterix)、骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)、破骨细胞相关受体(osteoclast-associated receptor,OSCAR)、核因子κB受体活化因子(receptor activator of nuclear factor kappa-B,RANK)、核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand,RANK-L)。然后,将另外28只小鼠随机分为CON组(对照组)、LIG组(牙周炎组)、CON+BP组(对照+产丁酸菌组)、LIG+BP组(牙周炎+产丁酸菌组),饲养、取材、样本检测方法同前。最后,将另外28只小鼠随机分为CON组(对照组)、LIG组(牙周炎组)、CON+SB组(对照+丁酸钠组)、LIG+SB组(牙周炎+丁酸钠组),饲养、取材、样本检测方法同前。结果 ①牙周炎建模成功,与CON组相比,LIG组上颌第二磨牙牙槽骨显著吸收、牙周组织炎症和结缔组织破坏加重。②牙周炎加重高脂高糖饮食小鼠的长骨骨吸收。与CON组相比,LIG组的BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th均显著降低,Tb.Sp显著升高(P<0.05)。胫骨近端HE染色显示:与CON组相比,LIG组骨小梁较稀疏,且排列紊乱,部分区域出现断裂或溶解。成骨细胞标志物(OCN、Osterix、OPG)在LIG组的表达显著降低(P<0.05),破骨细胞标志物TRAP在LIG组的表达有升高的趋势(P>0.05),RANK-L/OPG LIG组相较于CON组显著升高(P<0.05)。③补充产丁酸菌减轻牙周炎对高脂高糖饮食小鼠长骨骨稳态的破坏。与LIG组相比,LIG+BP组的BMD、Tb.Th均显著升高。胫骨近端HE染色显示:LIG+BP组骨吸收情况与LIG组相比较为缓解。与LIG组相比,OCN、Osterix在LIG+BP组的表达显著升高,破骨细胞特异性基因(OSCAR、RANK、RANK-L)在LIG+BP组的表达显著降低(P<0.05)。④补充丁酸盐显著减轻牙周炎对高脂高糖饮食小鼠长骨骨稳态的破坏。与LIG组相比,LIG+SB组小鼠的BV/TV、Tb.N均显著升高,Tb.Sp显著降低。胫骨近端HE染色显示:LIG+SB组骨吸收情况与LIG组相比较为缓解。与LIG组相比,Osterix、OPG、OSCAR、TRAP、RANK在LIG+SB组的表达显著降低(P<0.05)。结论 牙周炎干扰高脂高糖饮食小鼠长骨骨稳态,加重长骨骨吸收,补充产丁酸菌或丁酸盐能够有效减轻牙周炎对长骨骨稳态的破坏。