The comparison of IL-6, elastase and expressions in human chronic periodontitis with type 2 diabetes mellitus

The purposes of this study were to compare and quantify the expression of IL-6, e1stase and ${\alpha}_1-PI$ in the gingival tissues of patients with type 2 diabetes mellitus and healthy adults with chronic periodontitis. Gingival tissue samples were obtained during periodontal surgery or tooth extraction. According to the patient's systemic condition & clinical criteria of gingiva, each gingival sample was devided into three groups. Group 1 (n=8) is clinically healthy gingiva without bleeding and no evidence of bone resorption or periodontal pockets, obtained from systemically healthy 8 patients. Group 2 (n=8) is inflammed gingiva from patients with chronic periodontitis. Group 3 (n=8) is inflammed gingiva from patients with chronic periodontitis associated with type 2 diabetes. Tissue samples were prepared and analyzed by Western blotting. The quantification of IL-6, elastase and ${\alpha}_1-PI$ were performed using a densitometer and statistically analyzed by one-way ANOVA followed by Tukey test. 1. The expression levels of IL-6 showed increasing tendency in group 2 and 3, and It was highest in group 3. 2. The expression of elastase showed increasing tendency in group 2 and 3, and It was highest in group 3. 3. The expression of ${\alpha}_1-PI$ showed increasing tendency in group 3 compared to group 1. 4. The ${\alpha}_1-PI$/elastase ratio was decreased in group 2 and 3 compared to group 1, especially most decreased in group 3. 5. As IL-6 levels were increasing, elastase showed increasing tendency in group 3, and although IL-6 and elastase levels were increasing, ${\alpha}_1-PI$ level in group 3 showed slightly increasing pattern comparing to group 1. In conclusion, this study demonstrated that the expression levels of IL-6 and elastase will be inflammatory markers of periodontal inflammed tissue and DM. The ${\alpha}_1-PI$/elastase ratio also may be important measuring inflmmatory factors in the progression of periodontal inflammation associated to type 2DM.

단순 만성 치주염 환자 및 2형 당뇨병환자의 만성치주염 치은조직에서 IL-6, elastase 및 의 발현 양상 비교

본 실험에서는 제2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자들에서 만성 치주염 부위의치은 및 건강한 치은에서 염증 매개체 중 하나인 IL-6, elastase 및 ${\alpha}_1-PI$의 발현에 대해 상호 비교 분석함으로서 염증, 혈당이 미치는 영향을 밝히고 제 2형 당뇨병 환자에서 심한 치주조직 파괴의 기전을 연구하고자 하였다. 경북대학교병원 치주과 내원환자 중 제2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자들 및 치주질환이 없는 건강인 대조군을 대상으로 여러 가지 환자요소, 임상 치주상태를 기록하고, 전신적으로 건강한 환자의 건강한 부위(n=8, Group 1), 전신적으로 건강한 환자의 만성 치주염 부위(n=8, Group 2), 제2형 당뇨병 환자의 만성 치주염 부위 (n=8, Group 3)에서 각각 변연치은을 채득하고 액화질소에 급속 동결하였다. Western blotting을 이용하여 각 조직내 IL-6, elastase 및 ${\alpha}_1-PI$의 발현을 관찰, densitometer를 이용하여 상대적 발현을 정량, 각 조직의 ${\beta}-actin$을 이용하여 표준화하여 실험군과 대조군들의 평균치를 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. IL-6의 발현은 2군과 3군에서 증가되는 경향을 보였으며 3군에서 가장 높게 나타났다. 2. Elastase의 발현도 2군과 3군에서 증가양상을 보였으며, 3군에서 가장 높게 나타났다. 3. ${\alpha}_1-PI$의 발현정도는 1군에 비해 3군에서 증가되는 경향을 보였다. 4. ${\alpha}_1-PI/elastase$ 비율은 1군에 비해 2군과 3군에서 감소되었으며, 특히 3군에서 가장 감소되었다. 5. 3군에서 IL-6 발현이 증가됨에 따라 Elastase 발현이 증가되는 경향을 보였으나, IL-6와 Elastase 수치가 증가함에도 불가하고 ${\alpha}_1-PI$ 수치는 1군에 비해 약간 증가되는 경향을 보였다. 결론적으로 IL-6와 elastase는 만성 치주염과 제2형 당뇨병 환자의 만성 치주염 부위에서 염증상태에 따른 지표로 응용할 수 있으리라 생각되며, ${\alpha}_1-PI/elastase$ 비율 또한 2형 당뇨환자의 만성치주염 부위에서 중요한 측정인자가 될 수 있으리라 생각된다.