Periodontal Inflamed Surface Area (PISA) associates with composites of salivary cytokines
研究背景
牙周病是一种慢性炎症性疾病，影响全球超过50%的人口。它由龈下失衡细菌与宿主免疫反应相互作用引起，导致局部炎症。牙周炎症的特征是多种细胞因子的共同作用，因此，本研究旨在探讨牙周炎炎症表面积（PISA）是否可以作为唾液细胞因子组合的预测指标。PISA是一个连续的临床牙周炎症测量指标，已被描述和验证。研究假设是唾液细胞因子可以合理聚合，并且PISA与这些组合评分相关。
研究方法
研究设计与人群
本研究是一项横断面研究，研究对象来自一项研究牙周病与阿尔茨海默病关系的现有队列。研究得到了纽约大学机构审查委员会的批准，并获得了所有受试者的书面知情同意。共纳入67名同时具有牙周和唾液细胞因子测量数据的受试者。纳入标准为年龄≥45岁、受教育年限≥12年且认知功能正常。排除标准包括患有中风、糖尿病、未控制的高血压、头部创伤、任何神经退行性疾病和慢性抑郁症等重大共病的个体，以及因慢性疾病服用抗炎药物（如NSAIDS、抗TNFα）、抗生素或在牙周评估前3个月内接受过牙周治疗的受试者。
唾液细胞因子检测
通过电化学发光法（MSD平台）检测刺激全唾液中的细胞因子水平，包括白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6、IL-8、IL-13和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、IL-2、IL-4、干扰素-γ等。每个样本均重复检测，取平均值用于分析。排除了超过10%样本超出标准曲线动态范围的细胞因子：INF-γ、IL-2和IL-4。
牙周检查
对受试者进行口腔-牙周检查，包括每个牙齿的6个表面的探诊深度（PD）、临床附着丧失（CAL）和探诊出血（BOP）。PISA分数以mm²为单位，通过EXCEL表格计算得出，结合了PD和BOP测量结果。低PISA（≤450mm²）表示低牙周炎症，高PISA（>450mm²）表示高牙周炎症。
统计分析
使用IBM SPSS Statistics软件（27版）进行数据分析。连续数据以均值和标准差表示，分类数据以百分比表示。对每个唾液细胞因子进行正态性检验，并使用log10转换进行正态化。采用主成分分析（PCA）或平均标准化所有细胞因子水平的方法，构建了两个唾液细胞因子指数：唾液细胞因子成分指数（CCI）和唾液细胞因子组合炎症指数（CII）。使用相关性和线性回归模型评估PISA与唾液细胞因子（个体唾液细胞因子和两种聚合炎症指数）的关系。在多变量模型中，纳入了性别和BMI等显著的混杂因素，并考虑了年龄的因素。
研究结果
研究人群特征
研究人群的特征见表1。研究人群相对同质，大多数为白人、年长且受教育程度高，女性略多。受试者相对健康，超过65%的受试者仅有一种或无医学疾病，仅有5名（7.5%）受试者为当前吸烟者。平均BMI为26.6，范围19-48。大多数受试者PISA较低，占65.7%。所有受试者均有CAL≥5mm，因此患有III期和IV期牙周炎。
表1 研究人群特征（n=67）
| 特征 | 数据 |
|---|---|
| 年龄（均值±SD） | 67.0±9.0 |
| 年龄类别（n，%） | |
| ≤50岁 | 2（3） |
| 51-60岁 | 16（23.9） |
| 61-70岁 | 24（35.8） |
| 71-80岁 | 21（31.3） |
| >81岁 | 4（6） |
| 性别（n，%） | |
| 女性 | 38（56.7） |
| 种族（n，%） | |
| 白人 | 64（95.5） |
| 教育（均值±SD） | 17.5±2.3 |
| 教育类别（n，%） | |
| ≤15年 | 8（11.9） |
| 16-20年 | 54（80.6） |
| >21年 | 5（7.5） |
| BMI（均值±SD） | 26.59±5.24 |
| BMI类别（n，%） | |
| ≤25 | 31（46.3） |
| 26-30 | 24（35.8） |
| >31 | 12（17.9） |
| PISA（n，%） | |
| 低（≤450mm²） | 44（65.7） |
| 高（>450mm²） | 23（34.3） |
唾液细胞因子水平
唾液细胞因子水平见表1。仅发现性别差异与IL-10相关（女性：1.31±3.61 vs. 男性：0.20±0.18，p=0.05）。吸烟状态、医学疾病或各种口腔卫生行为对细胞因子水平无影响。超重者IL-6水平较高（均值±SD：2.42±5.67 vs. 0.68±0.67，p=0.002）。PISA或唾液细胞因子与年龄或教育年限无相关性。
PISA与唾液炎症细胞因子的关系
表2显示PISA与除IL-10外的所有唾液细胞因子均有中等相关性。回归分析显示，调整年龄、性别和BMI后，PISA与IL-1β、IL-6、IL-8、IL-13和TNFα均保持显著相关性，R²增加10-18%。
表2 PISA与唾液细胞因子（log）的相关性
| 细胞因子 | PISA | IL-1β | IL-6 | IL-8 | IL-10 | IL-13 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IL-1β | 0.40* | |||||
| IL-6 | 0.34* | 0.40* | ||||
| IL-8 | 0.27* | 0.43* | 0.24* | |||
| IL-10 | 0.07 | 0.37* | 0.34* | 0.54* | ||
| IL-13 | 0.39* | 0.44* | 0.45* | 0.63* | 0.53* | |
| TNFα | 0.41* | 0.66* | 0.45* | 0.44* | 0.31* | 0.61* |
PISA与唾液CCI的关系
PCA显示只有一个成分的特征值大于1，解释了52%的总方差。表3显示了成分载荷，所有细胞因子在该成分上均有强载荷，标记为CCI。回归分析显示，CCI分数由PISA分数（部分R=0.51，p<0.001）、性别（部分R=0.27，p=0.03）和BMI（部分R=0.42，p<0.001）预测，总R²=0.37，p<0.001。
表3 细胞因子成分载荷分数
| 细胞因子 | 载荷分数 |
|---|---|
| IL-1β | 0.771 |
| IL-6 | 0.657 |
| IL-8 | 0.618 |
| IL-10 | 0.672 |
| IL-13 | 0.816 |
| TNFα | 0.780 |
PISA与唾液CII的关系
回归分析显示，唾液CII分数由PISA分数（部分R=0.40，p=0.001）、性别（部分R=0.29，p=0.02）和BMI（部分R=0.40，p=0.001）预测，总R²=0.29，p=0.001。
讨论
本研究发现PISA分数与唾液细胞因子构建的CCI和CII显著相关，且这种关联独立于年龄、性别和BMI。吸烟在模型中不显著，表明吸烟不是PISA与唾液细胞因子指数关系的混杂因素。PISA与唾液CCI的关联性更强（R²=0.37）比与唾液CII的关联性（R²=0.29），因为CCI更准确地加权了成分分数。然而，CII易于构建和使用，其数值易于解释。牙周病是由牙周细菌和免疫反应之间的复杂相互作用引起的，支持多种细胞因子作为PISA的预测因子。本研究人群患有III期和IV期牙周炎，尚不清楚这种关系在牙周炎的其他阶段或健康人群中是否相似。
研究的优势与局限性
研究的优势包括样本相对同质，由年长、受教育程度高且相对健康的个体组成。牙周测量和唾液收集标准化，且唾液细胞因子检测独立于牙周评估进行。研究的局限性包括横断面设计，仅显示牙周炎症与唾液细胞因子的相关性；样本量适中；所有研究对象均有严重牙周炎，PISA范围为轻中度，严重形式较少。由于同质性和上述限制，这些结果可能不适用于一般人群。
研究结论
本研究表明，两种唾液细胞因子指数可用于更好地表征牙周炎症的炎症后果。然而，需要在由牙周健康者、牙龈炎患者以及不同阶段和等级的牙周炎患者组成的多样化人群中进行后续大型研究，以验证这些指数。还需要操纵牙周炎症的研究来支持与细胞因子反应的因果联系。
| 名称 | 货号 | 规格 |
| V-PLEX SARS-CoV-2 Panel 2 (IgG) Kit (5 PL) | K15383U-2 | 5PL |
| V-PLEX SARS-CoV-2 Panel 2 (IgG) Kit (25 PL) | K15383U-4 | 25PL |
| V-PLEX Proinflammatory Panel1 (human) Kit (25 Plate) | K15049D-4 | 25Plate |
| V-PLEX Proinflammatory Panel1 (human) Kit (1 Plate) | K15049D-1 | 1Plate |
