BMC Oral Health：二甲双胍对人牙龈成纤维细胞的影响:体外研究

牙周病自古以来就被认为是影响人类的第二大常见口腔疾病。报告表明，全球约有40-90%的人口受到牙周炎的影响，使其成为一个重大的全球公共卫生问题。牙周病是牙齿周围和支撑牙齿的牙龈和骨组织感染和炎症的结果。炎症过程是由积聚在牙齿表面的菌斑生物膜引发的。现在已经确定，该疾病的发病机制是多因素的，由此导致的组织和骨质流失是宿主免疫反应和致病菌之间各种相互作用的结果。牙周病发病的主要感染因子主要是革兰氏阴性厌氧菌，如牙龈卟啉单胞、连叶单宁菌(Tannerella forsythia)和放线菌聚集菌(Aggregatibacter放线菌)等。这些细菌的生存引发了与几种细胞因子和酶的释放相关的牙周病的免疫反应特征，这些细胞因子和酶在很大程度上负责破坏牙龈组织和牙槽骨。

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)是参与这些复杂宿主免疫炎症反应的关键宿主因子之一。MMPs是一个结构相关但基因不同的蛋白水解酶家族，介导细胞外基质(ECM)大分子的降解，包括间质和基底膜成分，因此参与各种生理和病理条件。几种MMPs已被认为是牙周病的主要炎症和免疫反应调节因子。除了参与调节破坏性牙周炎症反应外，它们还广泛参与ECM和基底膜成分的降解。

口腔微生物群极其复杂，平均每个成年人口腔内有约500 - 1000亿个细菌，代表约200种优势细菌。口腔微生物群的组成和多样性与牙周病有很强的相关性。此外，口腔微生物群与宿主免疫反应之间的相互作用是牙周病发生和发展的关键决定因素。DNA测序和其他分子技术的进步使研究人员能够更好地了解牙龈下生物膜在从健康到牙龈炎再到破坏性牙周病的转变过程中发生的组成变化。充分了解口腔微生物群的整体动态及其与牙周病的关系对于提高诊断和制定新的有效治疗策略至关重要，例如靶向抗菌治疗和益生菌。

人牙龈成纤维细胞(HGF)是牙周结缔组织中的主要细胞类型。这些细胞产生ECM的成分，以及降解ECM的酶。在牙与上皮交界处含有胶原蛋白的组织的降解引发牙周袋的形成。这最终可导致炎症性牙周病，其特征是牙龈组织中胶原纤维密度显著降低，Sharpey 's纤维丢失和接合上皮的根尖迁移。hgf在牙周病的发病机制中起着重要的作用。HGFs细胞反应的调控被认为是控制牙周组织病理改变和愈合过程进展的重要途径。

二甲双胍(MF)是最常用的口服降糖药，用于治疗2型糖尿病。它被认为是一种安全且耐受性良好的药物，于1985年在英国首次批准临床使用。MF的作用是降低血浆葡萄糖水平，抑制肝脏产生葡萄糖，减少肠细胞对葡萄糖的吸收。除具有抗糖尿病降糖作用外，研究报道其还具有抗菌、成骨、抗子宫内膜异位和抗动脉粥样硬化等有益作用。

本研究的目的是研究MF对HGFs中MMPs、IL-1β和IL-8产生的影响，以深入了解MF可能改变牙龈组织反应的机制，并探讨其在牙周病中的潜在抗炎作用。在体外实验中，检测了MF对培养的HGFs的影响，无论是否存在Pg脂多糖(LPS)。

方法：从口腔手术患者临床健康牙龈组织的活检传代培养中获得hgf。采用细胞毒性试验测定不同浓度MF对hgf细胞活力的影响。然后用不同浓度的MF和牙龈卟啉单胞菌(Pg) LPS孵育hgf。采用xMAP技术(Luminex 200, Luminex, Austin, TX, USA)进行MMP-1、MMP-2、MMP-8、MMP-9、IL-1β和IL-8表达分析。使用单个样本的学生t检验来比较研究组的平均值与控制值。采用p值<0.05和95%置信区间报告平均值的统计学显著性和精度。

表1研究样本和分组描述

图1:不同MF浓度对hgf细胞活力的影响

图2:各组(a) MMP-1， (b) MMP-2， (c) MMP-8， (d) MMP-9， (e) IL-1β， (f) IL-8的均值和标准差。

结果：0.5、1和2 mm浓度的MF对HGFs的细胞毒性作用最小，且lps刺激的HGFs表达的MMP-1、MMP-2、MMP-8和IL-8均有统计学意义的降低。

结论：本研究结果证实，MF可抑制lps刺激的HGFs中MMP-1、MMP-2、MMP-8和IL-8，提示MF具有抗炎作用，并可能在牙周病的治疗中发挥辅助治疗作用。

原始出处：

Alshibani N,  AlKattan R,  Allam E,Effects of metformin on human gingival fibroblasts: an in vitro study.BMC Oral Health 2023 May 15;23(1)