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背景:牙周炎是以牙周结缔组织破坏和牙槽骨吸收为特点的一种慢性炎症性疾病,其发病率高达80%以上,为成人失牙的主要原因。不仅影响口腔功能,作为糖尿病、动脉粥样硬化、不良妊娠、类风湿性关节炎和癌症等疾病的危险因素,危害全身健康。因此加强牙周炎的防治对全身健康的维护及生命质量的提高必将具有重要的意义。在牙周炎的治疗过程中,虽然洁治术、刮治术及口腔卫生指导等基础治疗为牙周炎的主要治疗方法,但是局部辅助药物治疗也是牙周炎重要的治疗手段之一。目前牙周炎局部治疗药物主要是进口的盐酸米诺环素四环素类广谱抗菌素,但该药易产生耐药性及导致菌群失调等诸多缺点,其在临床应用中受到了限制。因此,如何开发和研制一种毒副作用小、具有自主知识产权的治疗牙周炎的局部缓释药物将具有重要的临床意义。PMX-53是一种化学合成的多肽物质。该多肽物质模拟补体C5受体的结构,是补体C5受体的拮抗剂。牙龈素(gingipains)是牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis,Pg)产生的主要毒力因子之一,其具有C5转化酶样的活性,能酶解C5产生大量的C5a,激活C5a-C5a R信号通路,从而引起牙周组织免疫炎症反应,导致牙周组织破坏,引发牙周炎。PMX-53能靶向阻断C5a-C5a R信号通路,继而发挥有效的抗炎作用。研究发现将PMX-53局部注射于Pg菌感染的小鼠牙周炎动物模型中,其表现出良好的抗炎作用,能明显减少牙槽骨的破坏。但缺点是药效维持的时间很短,给药次数频繁,且多点注射给患者带来痛苦和不便。明胶作为一种天然高分子材料,其具有良好的生物相容性、无毒、无抗原性等优点,已成为倍受青睐的药物载体。基于以上分析,本实验将PMX-53抗炎药物与明胶纳米微粒进行混合,制成具有良好的抗炎活性及生物安全性的载PMX-53明胶纳米微粒,并在体内外初步观察其抗炎效果,为其临床应用奠定基础。方法:1.载PMX-53明胶纳米微粒的制备采用经典的两步去溶剂法(two step desolvation),制备载PMX-53明胶纳米微粒,并进行相关性能表征;2.载PMX-53明胶纳米微粒生物安全性评价取对数生长期的RAW264.7细胞培养在无菌96孔板,实验分为空白对照组,以及不同浓度载药微粒稀释液组(0.025%、0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%),培养24h、48h、72h后,采用MTT法检测载药微粒的细胞毒性。3.载PMX-53明胶纳米微粒抗炎效果的体外研究体外细胞实验选择小鼠巨噬细胞系RAW264.7,加入牙龈素诱导炎症,实验分为4组:阴性对照组、牙龈素组、牙龈素+PMX-53(1μg/ml)组及牙龈素+载药微粒(4.17 mg/ml)组,其中牙龈素+PMX-53组及牙龈素+载药微粒治疗组的PMX-53量相同,采用ELISA技术,检测各组促炎因子IL-1β和IL-6表达情况,初步观察载药微粒在体外的抗炎效果。4.载PMX-53明胶纳米微粒抗炎效果的体内研究选择24月龄健康雄性巴马小香猪,选取上下颌第四前磨牙和第一磨牙作为实验牙。采用局部涂Pg菌(1×109)与不锈钢丝或丝线结扎方法构建牙周炎动物模型。成功建模后,随机分为4组。阴性对照组——牙周炎不进行药物治疗,明胶纳米微粒治疗组,载药微粒治疗组,阳性对照组——派丽奥治疗组。观察载PMX-53明胶纳米微粒在体内的抗炎效果。结果:1.制备的载PMX-53明胶纳米微粒外观呈淡黄色,SEM观察显示粒子形态圆整,分散均匀,粒径大小均匀,直径为40nm~60nm的载药微粒占51.24%,载药量可达0.24μg/mg,包封率为46.2%,且载PMX-53明胶纳米微粒的药物释放时间可达到7d。2.MTT检测结果MTT检测结果显示0.025%、0.05%、0.1%、0.2%、0.4%材料浸提液组细胞毒性均为1级,均在安全范围内;0.8%浸提液组随着细胞培养天数的增加,逐渐呈现出低细胞毒性。3.体外抗炎效果观察结果ELISA检测结果显示牙龈素组IL-1β和IL-6的分泌量较阴性对照组增加,差异具有统计学意义(P<0.05);牙龈素+PMX-53组和牙龈素+载药微粒治疗组IL-1β和IL-6均较牙龈素组减少(P<0.05),但牙龈素+载药微粒治疗组IL-6明显减少(P<0.01)。4.体内抗炎效果观察结果4.1肉眼观察建模7周时小型猪实验牙牙龈充血红肿明显,色鲜红,龈缘厚顿,Bop(+),用药4周后,各实验组牙龈红肿等炎症均明显减轻。4.2牙周探诊检查显示药物治疗4周后所测得的牙周探诊深度和牙龈出血指数,与建模第7周的数据相比,各组均有显著改善(P<0.01),而载药微粒治疗组改善最为明显(P<0.01)。4.3 X线片显示,建模7周各实验组牙槽骨均出现明显吸收,药物治疗4周后,载PMX-53明胶纳米微粒治疗组骨密度和高度增加,改善最明显;派丽奥治疗组骨密度与阴性对照组相近,用药前后变化不明显。结论:1.通过两步去溶剂法成功制备了载PMX-53明胶纳米微粒,制备工艺简单易行;2.制备的载PMX-53明胶纳米微粒细胞毒性低,具有良好的生物相容性;3.在体外细胞实验中,载PMX-53明胶纳米微粒对促炎因子IL-1β和IL-6有较明显的抑制作用,表明载PMX-53明胶纳米微粒具有较好的抗炎作用;4.成功建立了小型猪牙周炎动物模型,同时在体内小型猪牙周炎动物模型中,载PMX-53明胶纳米微粒表现出良好的抗炎效果。