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为探究外源性花生四烯酸（AA）对 2 型糖尿病（T2DM）合并牙周炎的影响，广州医科大学研究人员开展相关研究。结果显示外源性 AA 可减轻小鼠牙槽骨丢失。该研究为 T2DM 患者牙周炎防治提供新思路，值得科研读者一读。
在我们的身体里，有两种常见的慢性炎症性疾病，它们就像一对 “冤家”，总是互相影响，这就是牙周炎和 2 型糖尿病（T2DM）。牙周炎是一种复杂的慢性炎症性疾病，它会让牙周组织发炎，牙齿周围的附着组织慢慢丢失，牙槽骨也会被吸收，牙齿变得松动甚至移位。这可不仅仅是口腔局部的问题，它还和很多全身性疾病有关系，像糖尿病、类风湿关节炎、心血管疾病以及呼吸道疾病等，是这些疾病的一个重要危险因素呢。
而 2 型糖尿病是一个全球性的公共卫生问题，它的特点是胰岛素抵抗和胰岛素分泌相对不足，导致血糖一直居高不下。在糖尿病患者体内，高血糖的环境就像一个 “捣乱分子”，会促进晚期糖基化终末产物的形成，这些产物和它们的受体结合后，会让局部炎症变得更严重，还会损害免疫细胞的功能，使得口腔里的微生物更容易滋生，牙周组织也就被破坏得更厉害。反过来，牙周炎也不是 “省油的灯”，它会让身体一直处于低度炎症状态，增加胰岛素抵抗，让血糖控制变得更困难，进一步加重糖尿病的病情。这两者之间的相互作用，主要是由慢性炎症和 NF-κB 通路的过度激活引起的。高血糖和牙周病原体就像 “导火索”，会触发这个通路，让促炎细胞因子增加，局部和全身的炎症也就更严重了。而且，这两种疾病还会让免疫细胞异常激活，释放出过多的促炎介质，对组织造成损伤。
花生四烯酸（AA）是我们身体里广泛分布的一种 ω-6 多不饱和脂肪酸，它可是个 “多面手”。当身体受到炎症刺激时，AA 就会从细胞膜里释放出来，然后经过代谢产生各种炎症介质。在糖尿病和炎症性疾病中，AA 及其代谢产物在免疫调节方面发挥着复杂的作用。在一些研究中发现，AA 在免疫介导的炎症性疾病里有保护作用，它可以不依赖代谢产物来调节炎症。比如说在肥胖小鼠的急性肺损伤模型里，饱和脂肪酸会激活 Toll 样受体 4（TLR-4）和髓样分化因子 2（MD2），释放炎症细胞因子，而 AA 却能直接和这些受体结合，抑制炎症信号，减少炎症介质，保护组织。在链脲佐菌素（STZ）诱导的 2 型糖尿病动物模型里，口服补充 AA 还能预防高血糖，这是因为它能抑制像白细胞介素 - 6（IL-6）和肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）这些炎症因子的产生，恢复抗氧化平衡，提高胰岛素敏感性。不过，虽然 AA 在炎症性疾病和糖尿病的防治方面有很多研究，但它在 2 型糖尿病合并牙周炎这个特定情况下的作用，还不是很清楚，就像一片未被探索的 “神秘区域”，需要进一步研究。
为了探索这片 “神秘区域”，广州医科大学口腔医学院的研究人员在《BMC Oral Health》期刊上发表了一篇名为 “Modulatory role of exogenous arachidonic acid in periodontitis with type 2 diabetes mellitus mice” 的论文。他们通过一系列实验研究，得出了一个重要结论：外源性 AA 可以减轻 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠的牙槽骨丢失，这主要是通过减少破骨细胞的数量，增加牙周组织中 IL-10 mRNA 的表达来实现的，而和血清中 AA 靶向代谢物的变化，以及龈下微生物的多样性改变关系不大。这个结论可是很有意义的，它为 2 型糖尿病患者牙周炎的预防和治疗提供了一种潜在的新方法。
研究人员在这项研究里用了几个关键的技术方法。首先，他们用高糖高脂饮食结合链脲佐菌素注射的方法建立了 2 型糖尿病小鼠模型，然后再用丝线结扎诱导牙周炎模型，这样就能模拟出 2 型糖尿病合并牙周炎的情况啦。接着，他们用微型计算机断层扫描（Micro-CT）来测量小鼠牙槽骨的相关参数，比如釉牙骨质界到牙槽嵴顶的距离、骨体积与总体积的比值、骨矿物质密度等，通过这些数据来评估牙槽骨的变化。他们还进行了靶向代谢组学分析，看看外源性 AA 对 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠血清中 AA 代谢物水平有什么影响。另外，16S rRNA 基因测序技术也派上了用场，用它来分析口腔龈下菌群的特征。最后，通过抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色和实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR），来研究破骨细胞的活性、炎症因子的水平以及和破骨细胞相关基因的表达。
下面我们来看看具体的研究结果：
- 外源性 AA 改善 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠的空腹血糖：研究人员成功建立了 2 型糖尿病合并牙周炎的小鼠模型。在实验过程中，他们测量了小鼠的空腹血糖（FBG）和体重。结果发现，在第 7 周开始的时候，糖尿病模型组小鼠的 FBG 超过了 11.1mmol/L，而且和非糖尿病模型组相比，糖尿病模型组小鼠的体重明显下降，FBG 明显升高。不过在建立 2 型糖尿病模型后，DP 组（2 型糖尿病合并牙周炎组）和 DP + AA 组（2 型糖尿病合并牙周炎且给予外源性 AA 灌胃组）在体重和 FBG 上并没有明显差异。但是在给予外源性 AA 干预 2 周后，DP + AA 组小鼠的 FBG 相比 DP 组明显降低，不过体重还是没有明显变化。这说明外源性 AA 可以改善 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠的 FBG，但对体重没什么影响。
- 外源性 AA 减轻 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠的牙槽骨丢失：研究人员用 Micro-CT 对小鼠的牙槽骨进行扫描和三维重建。结果显示，正常对照组（CON 组）小鼠没有明显的牙槽骨丢失，而其他四个组都有不同程度的牙槽骨丢失，上颌第二磨牙周围的牙槽骨呈现出 “凹陷” 的形状。P 组（牙周炎组）上颌第二磨牙的牙槽骨被吸收了牙根长度的 1/3，DP 组的牙槽骨丢失最严重，达到了牙根长度的 1/2，还伴随着邻骨丢失和根分叉暴露。通过测量釉牙骨质界到牙槽嵴顶的距离（CEJ - ABC 距离）、骨体积与总体积的比值（BV/TV）和骨矿物质密度（BMD）发现，DP + AA 组和其他组相比有明显变化。和 P 组、P + AA 组相比，DP + AA 组的 CEJ - ABC 距离明显增加，但和 DP 组相比又明显降低；DP + AA 组的 BV/TV 相比 DP 组明显增加；BMD 相比 DP 组也有显著增加。这表明外源性 AA 可以减轻 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠的牙槽骨丢失，不过还不能完全抵消糖尿病对牙周炎的影响。
- 外源性 AA 对 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠血清花生四烯酸靶向代谢物没有影响：为了弄清楚外源性 AA 是不是通过改变 AA 靶向代谢物来减轻牙槽骨丢失的，研究人员分析了不同组小鼠血清中 12 种代谢物的水平。虽然一开始靶向了 15 种代谢物，但只检测到了 12 种，包括 AA、二十二碳六烯酸（DHA）等。结果发现，和 P + AA 组相比，DP + AA 组小鼠血清中 15 (S)-HETE、13 (S)-HODE、9 (S)-HODE 和 TXB2 的水平明显升高，DHA 的水平明显降低，这说明糖尿病会影响 AA 靶向代谢物。但是对比 DP 组和 DP + AA 组，小鼠血清中这 12 种特定代谢物的水平并没有明显差异，这就表明外源性 AA 对 2 型糖尿病小鼠牙周炎的影响和血清中 AA 靶向代谢物水平的变化没有明显关系。
- 外源性 AA 减少 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠龈下菌群中的葡萄球菌，但对微生物群落结构和多样性没有显著影响：在门水平上，2 型糖尿病合并牙周炎小鼠和牙周炎小鼠的菌群主要是厚壁菌门、变形菌门和放线菌门；正常组小鼠则是厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门。在属水平上，不同组的优势菌也不一样。通过 Chao 和 Shannon 指数评估 α 多样性，发现 DP 组和 DP + AA 组、P 组和 P + AA 组之间没有明显差异，说明外源性 AA 没有改变 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠和牙周炎小鼠牙周袋内龈下菌斑微生物的丰度和多样性。主坐标分析（PCoA）评估 β 多样性发现，DP + AA 组和 CON 组、P 组、P + AA 组的龈下菌斑微生物有明显差异，但和 DP 组没有明显差异，这表明外源性 AA 没有影响 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠牙周袋内龈下菌斑微生物的组成。不过在属水平上，和 DP 组相比，DP + AA 组龈下菌群中的葡萄球菌明显减少，说明外源性 AA 可能抑制了葡萄球菌的生长或存活。
- 外源性 AA 减少 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠牙槽骨中的破骨细胞数量：研究人员通过 TRAP 染色来检测小鼠牙槽骨中破骨细胞的表达。结果发现，和 P 组相比，P + AA 组小鼠牙槽骨中的破骨细胞数量减少；和 DP 组相比，DP + AA 组小鼠牙槽骨中的破骨细胞数量也减少了。这说明外源性 AA 可能通过调节破骨细胞来减轻 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠的牙槽骨丢失。
- 外源性 AA 上调 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠牙龈组织中 IL-10 mRNA 的表达：研究人员用 RT-qPCR 分析了牙龈组织中炎症相关基因的表达。结果显示，和 DP 组相比，DP + AA 组中促炎因子 IL-1β、TNF-α 和 IL-6 的 mRNA 表达有所下降，但没有达到统计学意义；不过 IL-10 mRNA 的表达明显升高。和 P 组相比，P + AA 组中 IL-6 的 mRNA 表达明显降低，IL-10 mRNA 的表达明显升高。这表明外源性 AA 可能通过上调牙龈组织中 IL-10 mRNA 的表达来减轻 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠的牙槽骨丢失。
- 外源性 AA 对 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠牙槽骨组织中破骨细胞相关基因的表达没有显著影响：用 RT-qPCR 检测上颌牙槽骨组织中破骨细胞相关基因和促炎基因的表达发现，和 P 组相比，P + AA 组中 Ctsk、IL-1β 和 TNF-α 的 mRNA 表达明显降低；和 DP 组相比，DP + AA 组中 TRAP 和 NFATc1 的 mRNA 表达有上升趋势，而 Ctsk、c-Fos、IL-1β 和 TNF-α 的 mRNA 表达有下降趋势，但都没有达到统计学意义。这说明外源性 AA 可能有效降低牙周炎小鼠牙槽骨中 Ctsk、IL-1β 和 TNF-α 的 mRNA 表达，但对 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠牙槽骨中这些基因的表达影响不明显。
从研究结论和讨论部分来看，AA 在 2 型糖尿病和炎症性疾病的病理生理过程中起着很重要的作用，但之前缺乏外源性 AA 和 2 型糖尿病合并牙周炎关系的直接研究。这次研究发现外源性 AA 可以在一定程度上改善 2 型糖尿病小鼠的 FBG，减轻 2 型糖尿病合并牙周炎小鼠的牙槽骨丢失，这说明它在 2 型糖尿病小鼠牙周炎的干预上有一定效果。不过这种干预效果并不是通过改变血清中 AA 靶向代谢物来实现的，可能是因为糖尿病状态下的代谢重编程抑制了 AA 代谢途径关键酶的活性，或者肝脏代谢功能改变、肾脏排泄增加，使得 AA 代谢物在血清中的水平没有明显变化。虽然外源性 AA 对龈下菌群的结构和多样性影响不大，但它可以减少龈下菌群中的葡萄球菌，降低局部感染的风险。而且外源性 AA 还能减少牙槽骨中的破骨细胞数量，不过在 2 型糖尿病的情况下，它的抗炎和减少骨丢失的效果可能会受到一定限制，这可能和表观遗传调控、翻译后修饰或者局部浓度差异有关。另外，外源性 AA 还可以通过上调 IL-10 的表达来发挥抗炎作用，但在糖尿病状态下，它对一些炎症标志物的影响可能会减弱。
总的来说，这项研究为 2 型糖尿病患者牙周炎的防治提供了新的思路，让我们看到了外源性 AA 在治疗这种疾病方面的潜在价值。不过目前研究还存在一些局限性，比如具体的分子机制还不清楚，实验周期比较短，长期使用 AA 会不会有不良反应也不明确。未来还需要进一步研究，设计长期的实验方案，来评估 AA 的长期疗效和安全性，深入研究相关的炎症信号通路以及外源性 AA 减少牙槽骨破骨细胞的具体机制，还可以探索 AA 和其他疗法联合使用的效果，这样才能更好地将研究成果应用到临床治疗中，为广大患者带来福音。
