随着口腔种植技术的日臻成熟以及不断推广,种植体周围炎（Peri-implantitis,PI）的发生率呈逐年上升趋势,已成为影响种植修复治疗效果及种植体寿命的主要因素之一。与牙周炎类似,种植体周围炎的特征表现主要为黏膜炎症伴随支持骨的丧失。然而,在临床工作中将牙周炎的常规治疗理念应用于种植体周围炎却无法取得理想的效果,由此推动了口腔医学领域诸多学者对种植体周围炎的发病机理进行不同层面的探讨。此前的研究大多将骨结合种植体视为与宿主惰性结合的关系,并认为种植体周围炎的病理进展过程与牙周炎相似,二者均是由口腔内细菌作为启动因素产生过度免疫调节反应并诱发黏膜炎症从而进一步导致黏膜下边缘骨的病理性吸收。然而,多项证据表明种植体周围炎的进展过程呈现更为活跃的宿主反应,其病损范围、进展速度、各免疫细胞的浸润比例与牙周炎部位相比均存在差异。此外,各类医源性因素、患者自身因素等非细菌因素均与种植体周围炎的发生具有相关性。这提示我们种植体周围炎这一生物学并发症的启动及进展过程与牙周炎相比存在更为复杂的机制。有学者从基础免疫学的观点出发,认为骨结合状态稳定的种植体周围会产生异物反应相关的免疫微环境,形成免疫系统—材料—骨组织三者的动态平衡。而包括细菌、异物颗粒等在内的多种刺激因素均可导致局部的免疫调节失衡从而产生边缘骨吸收。在材料引起宿主异物反应的过程中,巨噬细胞是发挥功能的主要效应细胞,不仅在材料与组织整合的各个阶段发挥重要的生物学效应,还可在材料周围持续存在或融合成为异物巨细胞（Foreign body giant cell,FBGC）,此种特殊的免疫微环境可作为进一步理解种植体周围炎发病机理的出发点。除参与宿主对材料的排异反应外,巨噬细胞还可通过表型转换在炎性病变的进展过程中发挥核心调控作用。已有研究表明,种植体周围炎的软组织内巨噬细胞浸润密度及比例均显著高于牙周炎组织。而种植体周围组织健康状态下是否长期存在由材料本身引起的巨噬细胞免疫调节活动,在种植体周围发生感染性病变的过程中大量浸润的巨噬细胞又发挥着何种功能,异物反应与种植体周围组织免疫学特征之间存在何种相关性,以上问题尚未有清晰的研究。因此本课题拟从异物反应的角度出发,首先通过临床病理活检分析患者种植体周围炎部位软组织内异物反应相关的特殊病理表现,同时探讨该病理表现对局部免疫微环境的影响;并进一步以巨噬细胞的浸润及极化特征为切入点,通过动物实验分析钛种植体自身在周围软组织内产生的特异性免疫调节活动;最后通过巨噬细胞清除的方式探讨该细胞在种植体周围病理性骨吸收的进程中所扮演的角色,为种植体周围炎发病机理的研究提供实验依据。实验一:种植体周围炎临床组织病理学及免疫学特征的实验研究目的:研究种植体周围炎的组织病理特征及组织内异物反应对免疫环境的影响。材料和方法:连续收集2018年至今于第四军医大学口腔医院种植科就诊诊断为种植体周围炎并需要手术治疗或拔除的患者,于手术过程中切取种植体周围炎性软组织做病理活检。通过扫描电镜分析组织内异物颗粒的分布及元素组成,HE染色分析活检样本的病理学特征,并观察样本内异物巨细胞（FBGC）的分布特征。免疫组织化学染色评估TNF-α、CCL2、RANKL细胞因子的表达情况。进一步对比存在FBGC的样本与未检出FBGC的样本中各细胞因子阳性表达的差异。结果:共收集种植体周围炎患者10名,其中男性患者6名,女性患者4名,平均年龄62±7.2岁。共获得18例种植体周围炎软组织样本,其中来源于男性患者的样本10例,来源于女性患者的样本8例;修复过程中使用螺丝固位的样本2例,粘接固位的样本16例;种植体平均修复后时间为134.9±22.8月。HE染色可见种植体周围炎样本整体表现为慢性炎症表现,以浆细胞、淋巴细胞、单核细胞浸润为主。其中10例样本内可见FBGC的存在。电镜分析见17例样本均可检出异物颗粒,其成分主要以粘接剂为主。包含FBGC组的样本共10例,4例来源于男性患者,6例来源于女性患者,平均修复时间129.5±25.5月;未包含FBGC组的样本共8例,6例来源于男性患者,2例来源于女性患者,平均修复时间141.3±16.4月。免疫组化分析可见异物巨细胞表达细胞因子TNF-α及趋化因子CCL2。对比包含FBGC与未含FBGC的样本,发现包含FBGC的样本组织内TNF-α、RANKL的表达强度高于无FBGC样本,差异有统计学意义（P＜0.05）。而CCL2的表达水平在两种组织内无明显差异。结论:部分种植体周围炎组织内可产生以异物巨细胞形成为特征的异物反应,该细胞具备促破骨活动的潜能,异物颗粒的主要来源为粘接剂。实验二:钛种植体软组织界面巨噬细胞分布与极化特征的动物实验研究目的:探讨无细菌影响的状态下钛种植体在软组织界面产生的特殊免疫环境。材料和方法:20只SD大鼠随机分为4组,其中3组的每只大鼠拔除左侧上颌第一磨牙4周后于拔牙位点切开翻瓣并植入埋入式愈合的纯钛种植体作为实验侧,右侧同部位进行切开黏骨膜翻瓣后缝合的假手术处理作为同体对照,愈合后1、4、6周分别处死5只大鼠取两侧创口部位牙龈组织做检测分析,取其余1组5只大鼠第一磨牙近中的正常牙龈组织作为空白对照组。HE染色观察组织学特征;免疫荧光染色观察巨噬细胞浸润特征及极化特点;q PCR分析牙龈组织内细胞因子表达情况。结果:HE染色结果显示种植体周围软组织界面在愈合过程的不同时间点均呈现较对照侧更高密度的炎细胞浸润,而对照侧的软组织在愈合后6周时已完全恢复至与正常牙龈组织一致。此外,种植体表面的软组织在愈合后6周可见大量增生的纤维结构。免疫荧光染色显示种植体周围软组织内的各型巨噬细胞浸润程度亦高于对照侧,并且在愈合4周、6周后较对照侧具有更高的M2/M1比值。q PCR结果显示种植体周围牙龈组织内抗炎促修复类细胞因子IL-10、TGF-β高度表达,巨噬细胞融合相关的细胞因子IL-4、IL-13在愈合后4周、6周时间点表达情况亦显著升高。结论:钛种植体可增强软组织内的免疫调节活动,产生特异性的巨噬细胞浸润,以M2型极化状态占主导。软组织内产生利于组织修复及巨噬细胞融合的免疫微环境,提示软组织内发生一定程度的异物反应。实验三:巨噬细胞在种植体周围病理性骨吸收过程中调控作用的动物实验研究目的:通过巨噬细胞清除的方式探讨该细胞在种植体周围病理性骨吸收进展过程中所发挥的作用。材料和方法:24只SD大鼠拔除上颌第一磨牙后4周植入一段式种植体,非埋入式愈合。骨结合4周后随机分为4组:A组种植体周围龈沟内丝线结扎,从结扎前三天开始于种植体周围牙龈颊舌侧及近远中侧多点注射100μl PBS,,每间隔三天注射一次;B组在结扎的种植体周围注射100μl空脂质体,注射时间点同A组;C组在结扎的种植体周围多点注射100μl氯磷酸二钠脂质体清除局部软组织内巨噬细胞,注射时间点同A组;D组植体作为空白对照,不做任何处理。结扎3周后处死大鼠,取种植体周围软硬组织行Micro-CT测量种植体周围骨量;脱钙后制备石蜡切片,HE染色观察各组组织形态学特征;CD68免疫组化染色观察巨噬细胞清除效果;TRAP染色比较各组破骨细胞数量;q PCR检测种植体周围软组织内TNF-α、IL-1β、IL-6炎性因子相对表达量。结果:丝线结扎3周即可成功在大鼠口内诱导种植体周围炎,临床观察显示A、B两组表现出明显的种植体周围牙龈红肿、龈沟渗出物增多等特征,并伴有部分种植体脱落。C组则未见明显的黏膜炎症表现。Micro-CT结果显示,A、B两组表现出明显的骨吸收症状,种植体周围骨高度分别为0.18±0.05mm,0.39±0.08mm,而C组骨高度则为1.10±0.16mm,显著高于A、B两组,差异具有统计学意义（P＜0.05）;TRAP染色结果显示,C组阳性细胞数量显著低于A、B两组。q PCR结果则表明C组的TNF-α、IL-1β、IL-6炎性因子的表达水平相比较于A、B两组显著降低。结论:巨噬细胞与种植体周围病理性骨吸收过程中炎细胞募集、成熟破骨细胞数量增加及炎性细胞因子的分泌密切相关,可在种植体周围病理性骨吸收的进展过程中起重要调控作用。