文摘
牙科材料的生物相容性(DM)观察牙龈沟液内细胞激素可以评估(GCF)氧化应激(OS)的地位。这项研究的目的是确定龋齿的影响程度,牙齿位置,应用DM GCF OS类型和数量的概要文件。为了这个目的,我们测试了六个DMs被密封在一个会话中:汞合金(Amg),复合材料:Tetric EvoCeram和Beautifil (BF),磷酸cement-zinc磷酸盐和polycarboxylate cements-zinc polycarboxylate水泥,水泥和玻璃离子交联聚合物(GIC)。这项研究包括88名牙科门诊病人。后续原定在7日和30天。氧化压力参数(丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和总超氧化物歧化酶(tSOD)活动)测量(第0天)之前和之后的治疗(GCF 7日和30天)。控制牙齿mirror-positioned健康的牙齿。DM完成以下效果(列在降序):增加实现GCF的谷胱甘肽ZPoC > > GIC > Amg男朋友;tSOD活动增加ZPoC >男朋友> Amg;和MDA降低ZPoC > ZPhC > Amg >侦探。 Dental caries provokes insignificant rise of OS in GCF. ZPoC and ZPhC showed the highest antioxidant effect, contrary to GIC. Restorations with antioxidant properties may reduce gum diseases initiated by caries lesion, what is of great clinical relevance in dentistry.
1。介绍
令人信服的证据有关氧化应激(OS)有关牙科疾病(牙周病,口腔癌症,等等),据报道在最近几十年(1- - - - - -3]。最新的研究主要在口腔环境氧化还原状态称为过氧化物酶活性在唾液2,4- - - - - -7]。2017年报告观察牙龈沟液内细胞激素研究人员的注意力转向(GCF)作为口腔疾病的诊断工具分析和治疗结果。口腔环境压力因素的影响(卫生食品和饮食习惯、吸烟、等等)在唾液GCF更强烈,尽管据报道,吸烟立即增加GCF流(8,9]。
领先GCF是一个非常具体的口腔液体(血浆渗出液放在牙龈沟),减少暴露在口腔环境压力与唾液相比,这需要侵入性抽样,我们选择GCF作为一个适当的口服矩阵关于这类测试的介绍(8]。的影响,我们测试了龋齿(牙齿硬组织的细菌性疾病,也定义为最后阶段的本地牙齿口腔病原体入侵的免疫反应)以及六补牙材料GCF氧化还原内稳态(10]。
最近,是记录细胞氧化还原活性,也就是说,抗氧化防御环境压力(包括吸烟。尼古丁)有重要影响牙周疾病,是很重要的9]。我们承认,操作系统(或其他类型的压力)是一个在生物体抗氧化防御系统无法应付自由基(FRs)生产过剩,导致氧化损伤生物分子的所有类,包括蛋白质、脂类、磷脂、脱氧核糖核酸。不同种类的FRs(反应性氧、氮、硫或碳物种(ROS, RNS RSC或RCC))可以启动相应类型的压力,氧化,nitrosative, thiyl,或羰基应激(操作系统,NS, TS, CS),分别为(11]。以及改变细胞信号作用和能源崩溃,整个事件最终导致细胞死亡,细胞凋亡[12]。
生产过剩的活性氧(包括超氧化物阴离子(O2•−)、过氧化氢(H2O2)、氢氧自由基(HO)•)和次氯酸(HOCl)发生在口腔病变(龋齿)吞噬作用。活性物种伤害亚细胞和/或细胞的吞噬溶酶体膜和/或中性粒细胞呼吸爆发期间。随着时间的推移,氧化产品的多不饱和脂肪酸(细胞膜成分)成为转化为羰基,如丙二醛(MDA)、脂质过氧化反应的可靠标记(法律流程外包)13]。髓过氧物酶和氧化反应,他们泄露出来的吞噬溶酶体吞噬细胞胞质和进一步的感染或炎症和损伤吞噬细胞和损伤组织。报告现在体内髓过氧物酶假设它能增强细菌由巨噬细胞吞噬作用和细胞内杀死。
因此,总超氧化物歧化酶(SOD)(包括胞质和胞外形式(铜/ Zn-SOD)和线粒体(Mn-SOD))将O2•−在H2O2,进一步就转化为H2O,过氧化氢酶。这些生化反应可以减弱myeloperoxidase-induced杀菌活动或吞噬细胞,减少myeloperoxidase-associated内脂质过氧化(法律流程外包)11,14]。SOD在牙科疾病的角色直到现在还没有被调查。
支持测试的可能的氧化还原作用的牙科restoratives是一些外源性物质经过氧化还原代谢和O2•−生产(15]。牙科材料的迄今为止,测试的职业或抗氧化活性尚未实现在生物相容性类型的分析在体外和体内。
通过测量谷胱甘肽、MDA和tSOD GCF中,我们研究了其氧化还原反应龋齿和六个牙科修复,考虑到牙齿病变程度,牙齿位置,放置到牙齿。
2。材料和方法
这项研究是进行牙科诊所的门诊病人口腔学军事医学科学院,贝尔格莱德,塞尔维亚,30天,按照国际伦理准则和赫尔辛基宣言(1964/1975),经伦理委员会批准的军事医学科学院,国防部,塞尔维亚(偏好VMA / 10 - 12 / a . 1)。介绍了参与者的本质研究和计划过程,填写一份问卷牙科一般口腔健康相关记录表单,并给书面同意参与这项研究。
2.1。病人
18 - 70岁的88牙科门诊病人是被指定的表格标准(表1)。
对黑人的分类标准,患者被分为四组(K2-K5),并根据应用补牙材料的类型,患者被分为六组:Amg,侦探,男朋友,ZPhC ZPoC,新加坡政府投资公司。治疗牙齿的位置也提出了(表2)[16,17]。
2.2。GCF抽样程序
执行的GCF抽样滤纸技术。删除supragingival生物膜后,采样区与无菌棉花卷)(轻轻风干1分钟前抽样程序。纸带(Perio-paper职业流动,鬼哭神嚎,纽约,美国)被插入到牙龈牙周沟/口袋,直到轻微抵抗,30秒(18]。带污染的血液或者唾液被丢弃。6000年被Periotron GCF测量体积(美国州际毒品交易,鬼哭神嚎,纽约),之前校准。GCF抽样纸带被放入微型离心机塑料管子。GCF与500年进行洗脱μL磷酸盐通过涡流10秒和3000 g离心5分钟,去除牙菌斑和细胞元素。上层清液转移到埃普多夫,储存在−70°C到操作系统的分析。
GCF毗邻治疗牙齿的抽样进行了三次(前和后两次治疗(第0,7日,30天),从相应的健康mirror-positioned GCF抽样时,也就是说,敌对的健康的牙齿,有一次,在第0天(计划1)。
2.3。牙科修复
补牙材料(临时和永久)密封在一个会话中,并放置质量指的是范围0.07 - -2.03 g(表3)。
用补牙材料称为临时修复:ZPhC(塞尔维亚Cegal NV, Galenika R)和ZPoC(美国哈佛大学);永久修复:Amg (Extracap D帽、Galenika R塞尔维亚);和两个nanohybrid复合材料需要绑定的紫外线腔:男朋友(bisphenol-A-diglycidyl-dimethacrylate的混合物(BisGMA) 15 - 25%, triethylene-glycol-dimethacrylate (TEGDMA) 12 - 14%, aluminofluoro-borosilicate玻璃50 - 60%,三氧化二铝(Al2O3)1 - 2%,DL-Camphorquinone) (Shofu、日本))和TEC (BisGMA 2.5 - -10%和2.5 - -10%的混合的urethane-dimethacrylate (UEDMA)和非危险的增加(Ivoclar Vivadent,美国));新加坡政府投资公司(GC富士+®,美国绿色圆圈)是用于设置,独立的修复和nanohybrid复合材料(BF和TEC)的基础。
2.4。测量GCF的氧化应激标志物
2.4.1。丙二醛测量
硫代巴比土酸丙二醛,法律事务外包生物标志物测定spectrophotometrically的活性物质(TBARS)生产方法。总之,MDA与稍后通知形式红色化合物试剂(15%柠檬酸和0.375%稍后通知,水溶液,pH值3.5)孵化期间在95°C,以532海里。数据表示为MDA nmol /毫克蛋白(19]。
2.4.2。超氧化物歧化酶测定
超氧化物歧化酶(EC 1.15.1.1。SOD)活性测定spectrophotometrically,肾上腺素氧化的抑制肾上腺素红颜色的产品2•−。动力学的SOD活性测定在480 nm的10更易与肾上腺素在碳酸盐缓冲准备样品(50更易,pH值10.2),包含0.1更易与EDTA (20.]。数据表示为U SOD /毫克的蛋白质。
2.4.3。谷胱甘肽的测量
的简化型谷胱甘肽(GSH)减少Elman试剂(5、5′-dithiobis (2-nitrobenzoic酸),DTNB] (36.9 mg DTNB 10毫升的甲醇)在TRIS-HCl缓冲区(0.4 M, pH−8.9)到黄色彩色5-thio-2-nitrobenzoic酸(TNB) [21]。TNB产生正比于枯竭的谷胱甘肽的量(氧化)的帐户和决心spectrophotometrically(在412海里),酶的回收试验。结果表示为nmol TNB /毫克的蛋白质。
2.5。蛋白质测量
上层清液中总蛋白浓度估计GCF样本根据洛瑞等人的方法22]。
2.6。统计分析
合适的这种类型的统计分析结果确定后正常数据分布的协方差分析ANCOVA,因为我们比较牙齿和相应的控制。方差分析测试是不合适的,因为它排除了个性(相应的匹配对单个病人),意味着整体价值。
在更多的细节,一个示例Kolmogorov-Smirnov正常测试之后,非参数Wilcoxon符号秩检验两个相关样本和双尾独立t以及用于分析操作系统参数之间的差异在GCF相邻控制健康的牙齿(健康的牙齿镜定位)和未经治疗的牙齿龋齿(K2-K5,第0天)。六个应用修复操作系统参数的影响进行了测试数据进行分析时对两个独立变量,度龋齿(K组)和/或类型的应用修复,2×2群体间的协方差分析(ANCOVA)和事后比较(最低的区别(LSD))。
填充质量的影响操作系统参数估计的非参数斯皮尔曼相关分析,同时分析了牙齿的位置和充填质量之间的联系2-tailed皮尔逊相关性测试。
在所有执行分析,因变量是操作系统参数GCF从7日到30日,而在第0天作为协变量来控制个体差异在治疗结果分析(一组)。价值 被认为是具有统计学意义。
两个统计软件SPSS 17.0被用于上述分析和Excel微软项目,2016年版本,对图形数据表示。
3所示。结果
因为我们没有足够的患者在形成的一些组(指程度的牙科caries-groups K2-K5,和应用restorations-6组:Amg,侦探,男朋友,ZPhC, ZPoC,和新加坡政府投资公司),我们GCF质证OS状态之前和之后的治疗应用。
某些患者的数量补牙材料在K组和相反的被展示在图1。百分比的分布(从表中提取2在降序排列)提到,是合适的,在这个部分。
多种估计方法进行测试的影响龋齿(4 K类)和修复(六种补牙材料)操作系统状态(GCF tSOD,谷胱甘肽和TBARS)。
最初,我们确定不同的OS标记在健康对照组(透露如果牙齿位置影响GCF OS状态),然后将经过不同的牙齿(第0天)与相应的卫生控制牙齿(测试如果龋齿本身影响氧化还原状态蛀牙程度依赖方式)(图2(一个))。没有观察到的意义,除了谷胱甘肽和tSOD活动较低( K4组内,在这两种情况下),而控制牙齿。数据提出了直方图,如图2 (b)。
(一)
(b)
GCF操作系统前的状态(第0天)和后处理阶段(7日和30天)内K2-K5群体提出了数字3和4(一)- - - - - -4 (f)。最高的谷胱甘肽和tSOD K3组的活动记录,在30天:(K3: ZPhC 40%, ZPoC 40%,和新加坡政府投资公司20%);谷胱甘肽在K3显著高于在K2 ( )和K5 ( ),在30天)(K2:男朋友26%,TEC 21%,新加坡政府投资公司19%,Amg 14%, ZPhC 12%,和ZPoC 8%和K5: Amg 43%, TEC 36%, ZPhC 14%,和新加坡政府投资公司7%)。MDA是获得最低的K4集团(K4组:ZPoC 83%和ZPhC 17%) 30天,这是K2相比显著降低( MDA(图),在30天3)。
(一)
(b)
(c)
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
数据提出了数据的直方图4(一)- - - - - -4 (f)。
应用修复的重要有益的影响在某些操作系统标记GCF主要发生在30天按降序上市:谷胱甘肽是通过升高ZPoC >男朋友> GIC > Amg ZPoC >男朋友> Amg和tSOD活动;虽然获得了降低MDA ZPoC > ZPhC > Amg > TEC(图5)。
(一)
(b)
(c)
高级tSOD活动在前完成,与后牙相比,30天( )。
没有协会确认为充填质量和操作系统参数。之间的显著相关性得到充填质量和牙齿位置(表3)(皮尔森相关:0.307, )。
4所示。讨论
当前报告OS-associated牙科/牙周疾病主要是与唾液中过氧化物酶活性有关。氧化还原剖面不同口腔牙科组织环境隔间包括困难,唾液,GCF [1,23]。的影响,我们测试了龋齿和六补牙材料GCF OS内稳态,最近一直被认为是可靠的诊断液体牙周疾病和药物分析[8]。
因此,生理的GCF取决于牙齿位置(前包括门齿和犬齿和后包括前磨牙和磨牙),大小、形状、根系特征、功能相关的压力在咬,等等;OS GCF的地位相比,我们在控制和牙齿龋齿,(第0天)之前和之后的治疗(7日和30天),为每一个病人,通过使用ANCOVA统计(24,25]。坚持入选标准(也包括吸烟者吸烟少于一盒香烟/天)(表1)单独和比较结果控制牙齿的牙齿治疗(每个病人),这项研究是精心设计,以减少偏见。
我们不经查实OS GCF的地位与牙齿的位置,除了谷胱甘肽是无关紧要的升高后的牙齿,但我们应该记得,后牙战胜了前在我们的病人(表2,数据2(一个)和(b))。戴维斯的报告等。相反,我们显示无关紧要的操作系统开发与牙科学位,从K2-K4,但相应地,我们获得操作系统在K5组略低,可能的后果是什么中央血液供应减少,牙齿代谢过程,从而减少局部抗氧化防御(26]。根据文献,我们表明,最低的谷胱甘肽和tSOD活动在K4集团( )[17,19,27]。K5组略高谷胱甘肽水平也可能被解释成减少代谢活动,由于血液供应不足(图2(一个))。
减少的原因K4 tSOD活动组( )(图2(一个)和2 (b))可能规定缺乏底物,O2•−。啊,还2•−很容易与一氧化氮反应生成有害的过氧亚硝基阴离子(歧化作用催化这个反应是三倍的SOD)。最后提到的乙酰化反应是参与氨基酸,通过革兰氏阴性厌氧菌(普氏菌Porphyromonas gingivalis, nigrescens,等)(28]。按照文献,我们显示略有增加的法律流程外包先进的口腔病变,确认操作系统开发与龋齿发展(图2(一个))。这个概念是由活性氧过剩通过NADPH氧化酶和髓过氧化物酶在吞噬细菌病原体及其相互作用的两个主要目标膜磷脂、双键碳原子之间以及甘油和脂肪酸之间的酯键(1,29日,30.]。坚持龋齿细菌炎症伴随与当地免疫反应(10]。放置在溶酶体(azurophilic颗粒的吞噬细胞)的中性粒细胞,NADPH氧化酶在所谓的“呼吸爆发和髓过氧物酶产生活性氧。“NADPH氧化酶催化超氧化物阴离子(O2•−通过大量氧气(O)生产2)消费(> 80 - 90%的O2就转化成啊2•−),而髓过氧物酶催化生产几种活性物种,如hypohalogenated酸(包括次氯酸(HOCl))在过氧化氢的反应(H2O2)和卤化物离子(Cl−、溴−,我−);从H hypothiocyanous酸(HOSCN)2O2和卤化物和pseudohalide离子;氢氧自由基(HO)•),通过non-Fenton O之间的反应2•−和HOCl;和硝化的中间体,在活的有机体内(31日- - - - - -34]。与溶酶体融合后,吞噬体周围形成囊泡(吞噬细菌)成熟到吞噬溶酶体,在中性粒细胞。这是当细胞内活性氧杀死病原体的开始。尽管发生细胞活性氧的作用,在吞噬溶酶体,它们吞噬溶酶体以外的扩散和反应,在中性粒细胞和周围组织(例如GCF,以防龋齿)(19]。髓过氧物酶产生的活性物种负责氧化、氯化、硝化和胞质蛋白、糖蛋白、脂蛋白在中性粒细胞或在附近的组织(例如,HOCl使氯化胺并产生有毒氯胺,或HOSCN抑制糖酵解和能源供应,等等)和负责的副作用炎症(死亡吞噬细胞和组织损伤)34- - - - - -36]。
GCF牙齿龋齿是操作系统的发展预期immunoinflammatory-associated事件以来,如龋齿、特点是ROS生产过剩,损耗降低等效源,如NAD (P) H、谷胱甘肽和生物分子的氧化伤害,包括脂质(数字2 (b))。
,修复的效果OS的GCF ANCOVA分析黑人的分类标准(数据排序的数据1和3)表明,最高的谷胱甘肽和tSOD K3组的活动记录(ZPhC = ZPoC > GIC),在30天,什么对谷胱甘肽是重要的比K2 (BF > TEC > GIC > Amg > ZPhC > ZPoC) ( )和K5 (Amg > TEC > ZPhC > GIC) ( K4组)和降低法律流程外包(ZPoC > > ZPhC),什么是K2相比显著降低( ),MDA的30天。由此,我们得出结论,ZPoC ZPhC, K3组内,有更多(平等)支持作用增加tSOD活动以及谷胱甘肽。强调,ZPoC明显减少法律流程外包对K4组内。
因此,ANCOVA分析安排在应用修复方面的数据显示明显的谷胱甘肽增加以下修复在降序上市:ZPoC > > GIC > Amg男朋友;和tSOD活动增加ZPoC >男朋友> Amg;而MDA降低了ZPoC > ZPhC > Amg > TEC(数据4(一)- - - - - -4 (f)和5)。与文献一致,我们证实ZPoC ZPhC展示了深刻的抗氧化效果相比其他补牙材料使用,在抑制法律流程外包和谷胱甘肽恢复,与GIC证明完全相反,prooxidant效应,而复合材料、高炉和TEC没有显示明显影响GCF操作系统状态(37,38]。
根据文献,最深刻的抗氧化作用可以规定ZPoC和ZPhC水解酸的组件(衣康和马来酸和磷酸,resp。) (37,39]。二元羧酸酸、衣康和马来酸等作为生物聚合物的单体(树脂或合成纤维)。Lampropoulou等人赞誉itaconate作为主要生理全球监管机构的代谢炎症巨噬细胞的重组和效应功能。琥珀酸调节水平和函数,线粒体呼吸,在巨噬细胞激活和炎症细胞因子的生产(39]。坚持,完成抗氧化作用ZPoC(尤其是在法律流程外包的抑制GCF)可能来自衣康酸。另一方面,磷酸结合许多二价阳离子,包括过渡金属(铁、库珀、等等)。众所周知,过渡金属(低化合价的州)参与芬顿反应产生最有效的ROS,何鸿燊•(无酶系统存在于生物清除)(40]。用于牙科腐蚀,腐蚀溶液。腐蚀产物杀死病原体,防止局部细菌疾病,包括龋齿。ZPhC的抗氧化效果证实了这三个操作系统标记。
从所有应用修复,只有新加坡政府投资公司完成prooxidant财产(抑制tSOD活动和提升法律流程外包)。根据文献,对这种事件的解释在于氟离子(GIC)释放与金属阳离子嵌入在抗氧化剂近年,如SOD、过氧化氢酶和过氧化物酶。结果符合Yamaguti et al。”年代研究,结果表明,低剂量的氟治疗影响抗氧化酶,包括超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)和增加法律外包在腮腺和颌下唾液腺的老鼠。明确,他们证明,氟中毒引起颌下的更明显的操作系统比腮腺涎腺(38]。
众所周知,长期浸出少量的游离单体(1.5 - -5%),如TEGDMA例如,被指责为细胞毒性和其他系统性的影响复合材料。浸出的甲基丙烯酸酯单体是因为不完整的紫外线在密封过程中复合材料的聚合反应(41]。,TEGDMA的数量,在密封的复合材料(BF和TEC),几乎是> 300倍低于subtoxic剂量(< 4毫米),居尔报道et al .,因此不良/毒性(包括氧化还原内稳态的破坏GCF)是完全可以避免的(41- - - - - -43]。患者个体的敏感性报道TEGDMA分子多态性的谷胱甘肽(44]。此外,谷胱甘肽水平低的GCF牙科患者TEC与男朋友可能与单体UEDMA [45]。
谷胱甘肽的低水平,tSOD活动和K5组MDA测量之前和之后的牙科修复加强堕落影响血液供应不足和新陈代谢GCF概要文件。
填充质量之间正相关(0.07 - -2.03 g)和牙齿位置(皮尔森相关:0.307, )是预期的前部和后部牙齿的大小有关。
5。结论
考虑牙齿病变程度等影响因素,应用补牙材料类型,和牙齿的位置,我们做了以下的结论:(i) GCF操作系统状态不依赖于牙齿位置和不健康的牙齿之间的不同;(2)未经治疗的牙齿龋齿不明显的区别于相应的控制(排除:谷胱甘肽升高后的牙齿);(3)减少谷胱甘肽和MDA被认为一个更可靠的和敏感的操作系统比tSOD标记;(iv) ZPoC ZPhC达到深刻的抗氧化作用;(v)的应用修复完成完整的抗氧化作用,而新加坡政府投资公司意识到prooxidant效果;和(vi)修复具有抗氧化特性可以减少牙龈疾病由龋齿病变。
据我们所知,这是第一篇关于这个话题和牙科病人执行。修复具有抗氧化特性可以减少牙龈疾病由龋齿病变,什么是伟大的牙科临床意义。我们显示,认识到氧化还原作用可能影响牙科材料生物相容性;因此,评价GCF OS状态可能被认为是一个有用的工具在补牙材料的生物相容性测试。
缩写
| 艾尔2O3: | 三氧化二铝 |
| Amg: | 汞合金 |
| 男朋友: | Beautifil |
| BisGMA: | Bisphenol-A-diglycidyl-dimethacrylate |
| DTNB - 5: | 5-Dithiobis (2-nitrobenzoic酸) |
| GCF: | 牙龈crevicular流体 |
| 新加坡政府投资公司: | 玻璃离子交联聚合物水泥 |
| H2O2: | 过氧化氢 |
| 法律流程外包: | 脂质过氧化作用 |
| MDA: | 丙二醛 |
| NS: | Nitrosative压力 |
| O2•−: | 超氧化物阴离子 |
| 操作系统: | 氧化nitrosative压力 |
| TBARS: | 硫代巴比土酸活性物质 |
| 侦探: | Tetric EvoCeram |
| TEGDMA: | Triethylene-glycol-dimethacrylate |
| TNB: | 5-Thio-2-nitrobenzoic酸 |
| 谷胱甘肽: | 谷胱甘肽 |
| tSOD: | 总超氧化物歧化酶 |
| UEDMA: | Urethane-dimethacrylate |
| ZPhC: | 磷酸锌水泥 |
| ZPoC: | 锌polycarboxylate水泥。 |
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项工作是支持由教育部、科学和技术发展的塞尔维亚共和国(项目号三世41018)。作者也感谢我们的评论者出资的批评和建议。