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背景和目的：牙周炎（Periodontitis）是威胁人类口腔健康的常见慢性感染性疾病之一，流行病学调查[1]表明在高原地区，随海拔升高和在高原居住时间的增加，牙周炎的患病率和病程进展速度增加，显著高于其它地区。牙周炎是在病原体及其产物等的作用下，局部牙周组织内免疫细胞大量浸润并释放炎症介质，进一步激活巨噬细胞等释放炎性渗出物细胞因子如肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor-alpha，TNF-α），前列腺素E2（Prostaglandin E2，PGE2），白细胞介素-8（Interleukin-8，IL-8），在大量炎性介质的介导下，发生牙周胶原纤维降解破坏和骨吸收，从而造成牙周支持组织的破坏。本课题组前期动物实验[2,3]表明在高原低氧的特殊环境下，牙周组织中一些炎性介质的表达显著高于平原地区，但其病理机制尚不明确。高原环境应激因素如低氧、寒冷、强紫外线辐射、睡眠剥夺等增多，在应激状态下机体的各种功能和代谢会发生一系列变化。研究表明低氧环境增加机体的氧化性应激，改变氧化还原信号，影响免疫细胞间的相互作用[4]。局部组织的缺氧、炎症反应以及全身的免疫反应影响着牙周炎的病理过程，这些表明低氧环境造成的氧化性应激可能影响高原牙周病的病程。然而高原环境下，氧化性应激对局部牙周组织的影响以及粘附分子的影响尚不清楚。本实验基于此建立模拟高原低氧环境下慢性牙周炎实验动物模型，观察牙周的临床改变以及组织病理变化，测定血清和牙龈组织中抗氧化酶超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase， SOD）活力的改变，用酶联免疫吸附测定（Enzyme linkedimmunosorbent assay，ELISA）各组动物模型血清和牙龈组织中可溶性细胞间粘附分子（Souble intercellular adhesion molecule-1，sICAM-1）、可溶性血管粘附分子（Soublevascular cell adhesion molecule-1，sVCAM-1）表达水平的改变，并分析这些介质与牙周临床指标的相关性，从而了解和探讨在模拟低氧环境下这些介质在高原牙周病发生、发展和预后中的作用，以期为特殊环境下牙周炎的防治提供新的思路。研究方法：1.兔牙周炎实验动物模型的建立：将40只雄性白兔随机分为四组，即为常氧对照组、常氧实验组、低氧对照组及低氧实验组，每组10只，参照Keyes和陈铁楼等[5]的方法，采用结扎双下颌中切牙结合牙周炎食谱的方法建立牙周炎动物模型，分别在常氧（重庆平均海拔400m）与低氧环境（低压氧舱中模拟海拔5000m的高原、缺氧时间为23h/d）下建立动物模型。2.兔牙周炎实验动物模型的鉴定和评估：实验8周后记录各组兔体重的生理指标及牙周临床指标：牙龈附着丧失程度（Attachment lost, AL）、菌斑指数（Plaque index,PLI）、牙龈指数（Gingival index, GI）。X线片观察牙槽骨水平改变情况，收集和保存血清标本并切取牙周组织标本，采用苏木素-伊红（Hematoxylineosin，HE）染色检测牙周组织的病理变化。3.活力的检测：用黄嘌呤氧化酶法测定各组兔血清和局部牙龈组织中SOD活力的改变，分析其与牙周临床指标的相关性。4.粘附分子的定量检测：用ELISA法分别检测各组兔血清和局部牙龈组织中sICAM-1、sVCAM-1的含量，并分析其与牙周临床指标的相关性。研究结果：1．低氧组动物较常氧组动物体重增长缓慢，生长发育迟缓，在实验后期，低氧组动物体重还呈现下降趋势。8周时常氧实验组和低氧实验组体重均高于相应对照组，体重有显著差异，差异有统计学意义（P＜0.01）；低氧实验组与常氧实验组、低氧对照组与常氧对照组相比，体重差异也有统计学意义（P＜0.01）。2．低氧实验组牙周组织有严重炎症，牙龈明显红肿退缩，可探及较深牙周袋，BOP（+），有自发出血倾向，在龈缘和牙面可见大量食糜和菌斑。组织切片可见低氧实验组上皮及固有层结缔组织有大量炎性细胞浸润，牙槽嵴明显吸收，X线可见牙周膜间隙明显增宽，牙槽骨高度呈现混合性降低。其牙周临床指标（AL、PLI、GI）与其它组相比，有统计学差异（P＜0.01）。3．低氧实验组SOD活力较其它组显著降低，有统计学差异（P＜0.05）。血清及牙龈组织中SOD活力与AL、PLI、GI呈明显负相关（r值见表7，P<0.01），血清与牙龈组织SOD活力呈明显正相关（r值为0.846，P<0.01）。4．低氧实验组血清和牙龈组织中sICAM-1、sVCAM-1含量均高于其余各组，且差异有统计学意义（P＜0.05）。各组兔血清和牙龈组织中sICAM-1、sVCAM-1含量与PLI、GI、AL有一定的相关性，呈正相关（r值见表9，PLI:P＜0.05; GI、AL: P＜0.01），血清和牙龈组织中粘附分子的水平呈正相关（r值分别为0.997，0.988，P＜0.01）。结论：1．本实验成功建立模拟高原低氧条件下兔牙周炎动物模型，低氧实验组牙周临床表现及组织病理变化表现均为牙周炎典型的病理变化：牙龈明显退缩，结合上皮向根方增殖，形成深牙周袋，上皮及固有层结缔组织有大量炎性细胞浸润，牙槽嵴可见明显吸收。高原低氧环境下牙周组织炎症反应程度较常氧条件下加重、炎症进程加快。2．在模拟高原低氧环境下，低氧实验组兔牙周炎动物模型血清和牙龈组织中SOD活力明显降低，sICAM-1、sVCAM-1的表达水平显著增高，表明低氧环境使机体抗氧化能力下降，增加机体的氧化性应激，影响牙周炎炎症机体局部和全身粘附分子的水平，使有害物质增多，局部和全身的免疫反应加重。3．各组血清和牙周组织中sICAM-1、sVCAM-1浓度与牙周临床指标AL、PLI、GI有明显的正相关，而SOD活力与AL、PLI、GI呈显著的负相关。表明低氧环境下牙周炎病程进展快、炎症反应程度重与SOD活力降低有关，局部和全身的sICAM-1、sVCAM-1水平增高，影响了ROS的代谢平衡及炎症细胞的粘附能力。4．牙周炎的病程伴随着局部和全身的免疫反应，血清和牙龈组织中相应炎性介质的水平存在显著相关性。这表明低氧环境不仅可以加重加速牙周局部组织的炎症反应，也影响了全身的炎症状态。