尼古丁对牙周膜成纤维细胞的细胞毒性研究

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2009-06-006

目的

体外研究尼古丁对牙周膜成纤维细胞（PDLFs）的细胞毒性作用，探讨尼古丁对牙周病的影响。

方法

用不同浓度的尼古丁作用于PDLFs，采用MTT 比色法于24、48、72 h 测量细胞的活性；采用流式细胞仪技术于48 h 检测细胞周期和凋亡率。

结果

尼古丁抑制PDLFs 细胞的生长，随着浓度的增加和时间的延长，抑制率明显增强；细胞周期分布发生了改变，G0/G1 期的细胞DNA 含量与正常对照组相比，明显增加，而G2 期和S 期则逐渐减少，同时出现了较高的凋亡率，周期阻滞及凋亡率随着浓度的递增而增加。

结论

尼古丁可能通过导致PDLFs 细胞凋亡、抑制该细胞的增殖并使其DNA 合成减少而导致牙周病的发生。

关键词: 尼古丁, 牙周膜成纤维细胞, 细胞增殖, 细胞周期, 细胞凋亡

Objective

To evaluate the cytotoxicity of nicotine on PDLFs and display the effects of nicotine on periodontal diseases.

Methods

PDLFs were cultured in the presence of nicotine at various concentrations. The growth of PDLFs was examined by MTT method. Cell cycle and apoptosis rates were measured by FCM.

Results

Nicotine inhibited the proliferation of PDLFscell in a dose-dependent manner and also a time-dependent manner. Cell cycle distribution changed when the cells were stimulated by nicotine. The DNA contents of G0/G1 phase were increased with concentration compared to the control group， while the phase of G2 and S gradually declined. Meanwhile， there occurred an increasing higher apoptosis rate when PDLFs were presented in a progressively increased concentration of nicotine.

Conclusions

Cell proliferation and the DNA synthesis of PDLFs could be inhibited by nicotine. And the apoptosis rates were escalated with nicotine's concentration increased.

Key words: Nicotine, Periodontal ligament fibroblasts, Cell proliferation, Cell cycle, Cell apoptosis

表1 不同浓度的尼古丁对PDLFs 细胞增殖的影响（A₄₉₀，±s）

尼古丁作用浓度（μg/ml）	干预时间（h）
尼古丁作用浓度（μg/ml）	24	48	72
10 000	0.24±0.04^*	0.24±0.03^*	0.21±0.01^*
1000	0.66±0.08^*	0.64±0.05^*	0.56±0.03^*
100	0.68±0.01^*	0.65±0.03^*	0.62±0.01^*
10	0.69±0.04^*	0.68±0.03^*	0.66±0.02^*
1	0.79±0.12^*	0.73±0.03^*	0.72±0.02^*
0.1	0.95±0.02	0.88±0.04	0.84±0.03
0.01	1.03±0.05	0.98±0.07	0.92±0.01
0	1.08±0.06	1.13±0.04	1.20±0.07

表1 不同浓度的尼古丁对PDLFs 细胞增殖的影响（A₄₉₀，±s）

尼古丁作用浓度（μg/ml）	干预时间（h）
尼古丁作用浓度（μg/ml）	24	48	72
10 000	0.24±0.04^*	0.24±0.03^*	0.21±0.01^*
1000	0.66±0.08^*	0.64±0.05^*	0.56±0.03^*
100	0.68±0.01^*	0.65±0.03^*	0.62±0.01^*
10	0.69±0.04^*	0.68±0.03^*	0.66±0.02^*
1	0.79±0.12^*	0.73±0.03^*	0.72±0.02^*
0.1	0.95±0.02	0.88±0.04	0.84±0.03
0.01	1.03±0.05	0.98±0.07	0.92±0.01
0	1.08±0.06	1.13±0.04	1.20±0.07

表2 不同浓度的尼古丁作用PDLFs 细胞3 d 后的细胞抑制率

尼古丁作用浓度（μg/ml）	干预时间（h）
尼古丁作用浓度（μg/ml）	24	48	72
10 000	0.78^*	0.79^*	0.82^*
1000	0.39^*	0.43^*	0.53^*
100	0.37^*	0.42^*	0.48^*
10	0.36^*	0.40^*	0.45^*
1	0.27^*	0.35^*	0.40^*
0.1	0.12	0.22	0.30
0.01	0.05	0.13	0.23
0	0.00	0.00	0.00

表2 不同浓度的尼古丁作用PDLFs 细胞3 d 后的细胞抑制率

尼古丁作用浓度（μg/ml）	干预时间（h）
尼古丁作用浓度（μg/ml）	24	48	72
10 000	0.78^*	0.79^*	0.82^*
1000	0.39^*	0.43^*	0.53^*
100	0.37^*	0.42^*	0.48^*
10	0.36^*	0.40^*	0.45^*
1	0.27^*	0.35^*	0.40^*
0.1	0.12	0.22	0.30
0.01	0.05	0.13	0.23
0	0.00	0.00	0.00

表3 尼古丁浓度和作用时间对细胞生长抑制的多重线性回归分析

因素	β	t值	P值
常数	0.656	12.329	0.000
浓度	-0.093	-13.228	0.000
时间	0.054	2.747	0.012

表3 尼古丁浓度和作用时间对细胞生长抑制的多重线性回归分析

因素	β	t值	P值
常数	0.656	12.329	0.000
浓度	-0.093	-13.228	0.000
时间	0.054	2.747	0.012

图1 尼古丁作用牙周膜成纤维细胞周期（48 h） A. 正常对照组； B. 实验组（0.1 μg/ml）； C. 实验组（10 μg/ml）； D. 实验组（1000 μg/ml）

表4 不同浓度的尼古丁干预PDLFs 细胞48 h 后细胞周期比例的比较（±s，%）

尼古丁作用浓度（μg/ml）	干预时间（h）
尼古丁作用浓度（μg/ml）	G0/G1	G2	S
0	0.46±0.02	0.09±0.01	0.44±0.01
0.1	0.55±0.01^*	0.06±0.01^*	0.37±0.01^*
10	0.69±0.02^*	0.05±0.01^*	0.26±0.01^*
1000	0.72±0.01^*	0.04±0.01^*	0.17±0.01^*

表4 不同浓度的尼古丁干预PDLFs 细胞48 h 后细胞周期比例的比较（±s，%）

尼古丁作用浓度（μg/ml）	干预时间（h）
尼古丁作用浓度（μg/ml）	G0/G1	G2	S
0	0.46±0.02	0.09±0.01	0.44±0.01
0.1	0.55±0.01^*	0.06±0.01^*	0.37±0.01^*
10	0.69±0.02^*	0.05±0.01^*	0.26±0.01^*
1000	0.72±0.01^*	0.04±0.01^*	0.17±0.01^*

图2 尼古丁作用牙周膜成纤维细胞凋亡率（48 h）

图3 尼古丁作用牙周膜成纤维细胞凋亡率（48 h） A. 正常对照组； B. 实验组（0.1 μg/ml）； C. 实验组（10 μg/ml）； D. 实验组（1000 μg/ml）

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Research of nicotine's toxicity on periodontal ligament fibroblasts

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