Toru Nishikawa團隊發(fā)表于《Journal of the International College of Dentistry》的研究通過鏈脲佐菌素（STZ）誘導建立糖尿病大鼠模型，在該模型中誘導實驗性牙周炎，以一氧化氮（NO）通路為重點，探究糖尿病狀態(tài)下牙周病惡化的機制，重點分析牙齦血流、炎癥相關基因（腫瘤壞死因子 -α/TNF-α、誘導型一氧化氮合酶 /iNOS）表達及亞硝基應激標志物（硝基酪氨酸）的變化。

摘要

<目的>為明確糖尿病狀態(tài)下牙周病惡化的機制，本研究通過鏈脲佐菌素（STZ）誘導建立糖尿病大鼠模型，在該模型中誘導實驗性牙周炎，并以一氧化氮（NO）通路為重點展開探討。

<材料與方法>對 5 周齡雄性SD大鼠，通過腹腔注射 STZ（60mg/kg）誘導糖尿病。STZ 注射 2 周后，在上頜右側第二臼齒（M2）的牙頸部結扎尼龍線（3-0 Surgilon）以誘導實驗性牙周炎，該側作為實驗側；另一側不進行處理，作為對照側。實驗性牙周炎誘導 2 周后，先測量牙齦組織血流，隨后處死大鼠，對牙齦組織進行基因表達分析及組織學檢查。

<結果>糖尿病大鼠對照側的牙齦血流顯著低于正常大鼠對照側；無論正常大鼠還是糖尿病大鼠，牙周炎誘導后其牙齦組織血流均較各自對照側顯著增加?；虮磉_分析顯示，正常大鼠中，牙周炎誘導后 TNF-α 基因表達雖有增加趨勢，但無統(tǒng)計學差異，而 iNOS 基因表達顯著增加；糖尿病大鼠中，牙周炎誘導后 TNF-α 與 iNOS 基因表達均顯著增加。組織學檢查顯示，正常大鼠牙周炎誘導部位僅見輕度炎癥細胞浸潤，而糖尿病大鼠該部位可見顯著炎癥細胞浸潤。進一步分析牙齦組織中硝基酪氨酸的表達發(fā)現(xiàn)，正常大鼠牙周炎誘導部位可見硝基酪氨酸陽性細胞，但糖尿病大鼠在牙周炎誘導后，硝基酪氨酸陽性細胞數(shù)量顯著增加。

<結論>本研究證實，糖尿病大鼠實驗側牙齦組織中硝基酪氨酸陽性細胞數(shù)量顯著增加，提示在糖尿病合并牙周病的過程中，亞硝基應激發(fā)揮重要作用；同時提示，抑制亞硝基應激可能成為糖尿病相關牙周炎的治療策略之一。

實驗材料與儀器

（一）實驗材料

1. 實驗動物：5 周齡雄性SD大鼠

2. 糖尿病誘導劑：鏈脲佐菌素（STZ）；牙周病誘導材料：尼龍縫合線（3-0 Surgilon）；麻醉劑：（pentobarbital）

（二）實驗儀器

1. Omegawave FLO-N1激光多普勒血流儀，用于測量牙齦組織血流

Omegawave FLO-N1激光多普勒血流儀

牙齦組織中的血流值

2. 實時熒光定量 PCR 儀：基因表達定量分析

3. 光學顯微鏡：用于組織切片染色后的觀察與細胞計數(shù)

4. 低溫儲存設備：液氮罐（用于組織快速冷凍）、-80℃冰箱（用于組織長期保存）

5. 加熱墊：用于測量牙齦血流時維持大鼠直腸溫度在 37℃

實驗過程

（一）實驗動物飼養(yǎng)與糖尿病模型建立

1. 所有 SD 大鼠飼養(yǎng)于恒溫（23±1.0℃）、恒濕（45±10%）的動物室，采用 12 小時明暗交替周期，通過自動供水裝置提供自來水。

2. 向大鼠腹腔注射 STZ（60mg/kg）以誘導糖尿??；STZ 注射 1 周后檢測大鼠血糖值，將血糖≥200mg/dL 的大鼠判定為糖尿病模型大鼠，納入后續(xù)實驗。

（二）實驗性牙周炎誘導

STZ 注射 2 周后，對所有大鼠（正常大鼠 + 糖尿病大鼠）進行處理：在（0.5mg/kg，腹腔注射）麻醉下，在上頜右側第二臼齒（M2）牙頸部纏繞尼龍縫合線（3-0 Surgilon），盡量避免損傷牙齦，于近心口蓋處打結固定（該側為實驗側）；上頜左側第二臼齒不做處理（為對照側）。

（三）牙齦組織血流測量

1. 牙周炎誘導后，通過腹腔注射（0.5mg/kg）麻醉大鼠，將激光多普勒血流儀（FLO-N1）探頭固定于實驗側與對照側 M2 的頰側牙齦正上方。

2. 測量過程中，將大鼠置于 25℃加熱墊上以維持直腸溫度 37℃，記錄血流值（單位：ml/min/100g tissue）。

（四）組織采集與處理

1. 實驗性牙周炎誘導 2 周后，通過腹腔注射（1.5mg/kg）處死大鼠。

2. 采集實驗側與對照側 M2 的頰側牙齦組織：一部分立即放入液氮快速冷凍，隨后轉移至 - 80℃冰箱保存（用于基因表達分析）；另一部分連同雙側上頜組織取下，放入 10% 福爾馬林溶液固定 24 小時（用于組織學分析）。

（五）基因表達分析

1. 用 TRIzol Reagent 從冷凍牙齦組織中提取總 RNA，再以總 RNA 為模板，用 SuperscriptⅢ RNase H-Reverse Transcriptase 合成 cDNA。

2. 采用 TaqMan Universal PCR Master Mix 與 TaqMan 探針，在 ABI Prism 7000 儀器上進行 PCR 反應，反應條件為 95℃ 1 分鐘、52℃ 1 分鐘、72℃ 30 秒，共 40 個循環(huán)。

3. 以 GAPDH 為內參基因，采用 ΔΔCt 法計算 TNF-α 與 iNOS 基因的相對表達量。

實驗結論

本研究證實，糖尿病大鼠實驗側牙齦組織中硝基酪氨酸陽性細胞數(shù)量顯著增加，提示在糖尿病合并牙周病的過程中，亞硝基應激發(fā)揮重要作用；同時提示，抑制亞硝基應激可能成為糖尿病相關牙周炎的治療策略之一。