骨質(zhì)疏松狀態(tài)對(duì)正畸牙移動(dòng)骨轉(zhuǎn)化平衡的影響.pdf

1、口腔正畸學(xué)是一門基于科學(xué)的藝術(shù)——是藝術(shù)與科學(xué)的統(tǒng)一，作為掌握這一門藝術(shù)的正畸醫(yī)生，“力”就是藝術(shù)創(chuàng)作的工具。正畸醫(yī)生使用各式各樣的矯治器，產(chǎn)生需要的、特定的矯治力，這些矯治力通過(guò)牙齒傳導(dǎo)到相關(guān)的牙周組織，引起牙周組織的改建，產(chǎn)生控制性牙移動(dòng)，以達(dá)到矯正錯(cuò) 畸形、建立生理性的個(gè)別正常 的目的。而這一控制性牙移動(dòng)的過(guò)程，就是一個(gè)在機(jī)械應(yīng)力作用下牙周改建、骨改建的過(guò)程。成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞是骨改建功能的行使者，成骨細(xì)胞的骨沉積與破骨細(xì)胞的骨吸

2、收相互作用下，完成骨改建過(guò)程，其中牙移動(dòng)過(guò)程中在矯治力下壓力側(cè)牙槽骨出現(xiàn)的破骨細(xì)胞的骨吸收作用是決定牙移動(dòng)速度的關(guān)鍵。 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的逐步提高，人民對(duì)健康的要求也隨之提高，隨之而來(lái)的是對(duì)各種治療個(gè)性化、精細(xì)化的要求越來(lái)越受到醫(yī)生和患者的關(guān)注。因此，在臨床上我們見(jiàn)到要求正畸治療改善牙頜關(guān)系以及修復(fù)前的正畸調(diào)整的患者越來(lái)越多，但是，成人正畸由于構(gòu)成人群的特殊性，對(duì)正畸治療也提出了特殊的要求。成人正畸患者尤其是老年正畸患者容易

3、伴有牙周炎和骨質(zhì)疏松的疾患，其中骨質(zhì)疏松是發(fā)病率最高的骨代謝性疾病，又尤以婦女絕經(jīng)后的骨質(zhì)疏松最為多見(jiàn)，那么在這樣一個(gè)特殊的情況下，正畸治療的骨改建過(guò)程的變化就成了正畸醫(yī)生關(guān)注、并且急切需要解決的問(wèn)題，以指導(dǎo)臨床的治療操作。 在過(guò)去的幾十年中，關(guān)于骨生理方面的研究最大的成就是OPG—RANKL—RANK信號(hào)環(huán)路的發(fā)現(xiàn)。本課題通過(guò)建立SD雌性大鼠骨質(zhì)疏松模型以及大鼠的實(shí)驗(yàn)性牙移動(dòng)模型，采用組織學(xué)觀察、TRAP酶組化染色、原位雜交以

4、及免疫組化技術(shù)，對(duì)一般生理狀態(tài)和骨質(zhì)疏松狀態(tài)，以及施加矯治力后牙移動(dòng)周期中牙槽骨、牙周膜的結(jié)構(gòu)；破骨細(xì)胞數(shù)量、功能：以及誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化、活化的關(guān)鍵性因子OPG、RANKL在牙周膜細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄以及蛋白表達(dá)水平的變化情況進(jìn)行深入細(xì)致的研究，從多個(gè)層面、多個(gè)角度探討骨改建中影響牙移動(dòng)速度的骨吸收過(guò)程的直接參與者——破骨細(xì)胞在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下以及機(jī)械應(yīng)力作用下牙移動(dòng)周期內(nèi)的變化。同時(shí)，還采用四點(diǎn)彎曲體外細(xì)胞力學(xué)加載系統(tǒng)，對(duì)動(dòng)物建模后原代培養(yǎng)的成骨

5、細(xì)胞在周期性牽張應(yīng)力的作用下對(duì)破骨細(xì)胞誘導(dǎo)功能的變化情況進(jìn)行了初步的探討。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出以下主要結(jié)論： 1.采用去勢(shì)的方法成功建立了雌性大鼠的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松模型。骨質(zhì)疏松狀態(tài)下頜骨骨小梁明顯變細(xì)變窄，出現(xiàn)大量吸收破壞，在相同矯治力下壓力側(cè)牙周膜組織更容易出現(xiàn)玻璃樣變并且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，提示在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下頜骨力學(xué)性能降低，牙周組織對(duì)機(jī)械應(yīng)力更加敏感。 2.在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下，施加矯治力后壓力側(cè)牙槽骨邊緣破骨細(xì)胞數(shù)

6、量增長(zhǎng)比對(duì)照組快，TRAP酶組化染色提示其酶活性強(qiáng)于對(duì)照組，并且從7d開(kāi)始到牙移動(dòng)周期結(jié)束骨質(zhì)疏松組壓力側(cè)牙槽骨表面破骨細(xì)胞數(shù)量都明顯多于對(duì)照組，提示骨質(zhì)疏松狀態(tài)下骨吸收功能增強(qiáng)，從而導(dǎo)致牙移動(dòng)速度加快。 3.生理狀態(tài)下，大鼠磨牙遠(yuǎn)中OPG與RANKL基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)的比值小于近中，提示遠(yuǎn)中牙周膜內(nèi)對(duì)破骨細(xì)胞分化、活化的誘導(dǎo)作用更強(qiáng)。這一結(jié)論也得到形態(tài)學(xué)中破骨細(xì)胞分布以及數(shù)量變化的印證，這一結(jié)論進(jìn)一步解釋了大鼠磨牙生理性遠(yuǎn)中漂

7、移的細(xì)胞和分子機(jī)制。 4．骨質(zhì)疏松狀態(tài)下大鼠牙周膜內(nèi)OPG與RANKL mRNA比值小于對(duì)照組，提示牙周膜細(xì)胞在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下對(duì)破骨細(xì)胞分化、活化的誘導(dǎo)增強(qiáng)，進(jìn)一步解釋了骨質(zhì)疏松狀態(tài)下牙槽骨改建活躍、骨量減少、力學(xué)性能降低的分子機(jī)制。 5．在牙移動(dòng)過(guò)程中，壓力側(cè)0PG與RANKLmRNA的比值從加力初期便開(kāi)始逐漸降低，5d時(shí)該比值降低到低點(diǎn)，隨著RANKLmRNA的變化5d后該比值逐漸回升到1d的水平，10d開(kāi)始又出現(xiàn)第

8、二次降低。蛋白水平從5d～7d開(kāi)始該比值才開(kāi)始出現(xiàn)下降，直到10d趨于平緩，使得從此期開(kāi)始牙周膜細(xì)胞對(duì)破骨細(xì)胞的分化活化的誘導(dǎo)功能增強(qiáng)。同時(shí)由于骨質(zhì)疏松狀態(tài)下RANKL_，表達(dá)強(qiáng)于對(duì)照，OPG則相反，提示骨質(zhì)疏松組在牙移動(dòng)中破骨細(xì)胞的分化、活化更快，活性更強(qiáng)，二者共同闡釋了牙移動(dòng)周期中壓力側(cè)牙槽骨表面破骨細(xì)胞數(shù)量和活性的變化以及牙移動(dòng)周期中第二個(gè)快速期出現(xiàn)的分子機(jī)制和骨質(zhì)疏松牙移動(dòng)速度加快的分子機(jī)制。 6．張力側(cè)0PG與RANK

9、LmRNA的比值逐漸增大，5d時(shí)達(dá)到最大值，之后逐漸下降直到牙移動(dòng)周期結(jié)束。0PG與RANKL蛋白比值在5d時(shí)達(dá)到一個(gè)峰值，7d時(shí)該比值降至生理水平后又進(jìn)一步快速升高，直到14d。從而有效地抑制破骨細(xì)胞的分化、活化以及存活，利于牙槽骨新骨的形成，以維持牙移動(dòng)中牙周組織的穩(wěn)定。 7．對(duì)牙移動(dòng)周期中牙周膜細(xì)胞內(nèi)0PG與RANKLmRNA和蛋白表達(dá)的比值的研究，結(jié)合壓力側(cè)破骨細(xì)胞的數(shù)量可以推斷出在張力側(cè)和壓力側(cè)牙周組織反應(yīng)的協(xié)同作用下

10、在7d左右牙移動(dòng)進(jìn)入快速移動(dòng)期，張力側(cè)破骨細(xì)胞數(shù)及活性降低以成骨為主，壓力側(cè)破骨細(xì)胞數(shù)量和活性增大以破骨為主。 8．體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)在周期性張應(yīng)力的作用下骨質(zhì)疏松大鼠和對(duì)照組大鼠成骨細(xì)胞RANKLmRNA的表達(dá)水平逐漸降低，進(jìn)一步證實(shí)了成骨細(xì)胞系本身對(duì)機(jī)械牽張應(yīng)力的表達(dá)與體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下相似。但是機(jī)械應(yīng)力作用下骨質(zhì)疏松組mRNA表達(dá)變化緩慢，提示骨質(zhì)疏松狀態(tài)下成骨細(xì)胞對(duì)機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)答降低。 9．根據(jù)牙槽骨組織學(xué)改變情況、直接影

11、響牙移動(dòng)速度的壓力側(cè)牙槽骨表面破骨細(xì)胞數(shù)量和活性的變化情況以及牙周膜內(nèi)對(duì)破骨細(xì)胞誘導(dǎo)分化能力的變化，從組織、細(xì)胞以及分子水平解釋了我們?cè)谂R床處理骨質(zhì)疏松患者時(shí)應(yīng)該使用輕力，以控制牙移動(dòng)速度、防止過(guò)快的牙移動(dòng)導(dǎo)致組織改建不及時(shí)引發(fā)的組織損傷。 綜上所述，本研究認(rèn)為，在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下由于骨改建進(jìn)入一個(gè)高代謝狀態(tài)，由于牙周膜內(nèi)OPG與RANKL轉(zhuǎn)錄水平以及蛋白表達(dá)比值的降低，使得牙周組織改建更加活躍，骨吸收活性強(qiáng)于骨沉積，使得骨量減少

12、，骨小梁吸收破壞嚴(yán)重，頜骨的力學(xué)性能降低，對(duì)機(jī)械應(yīng)力敏感性增強(qiáng)，更容易出現(xiàn)組織損傷，壓力側(cè)牙周膜玻璃樣變范圍更大，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。在機(jī)械應(yīng)力作用下，壓力側(cè)牙周膜細(xì)胞內(nèi)的OPG與RANKL轉(zhuǎn)錄水平以及蛋白表達(dá)的比值，決定了破骨細(xì)胞的數(shù)量和功能狀態(tài)，進(jìn)一步?jīng)Q定了骨改建的過(guò)程和牙移動(dòng)的速度，牙移動(dòng)周期中這一比值的變化解釋了牙槽骨邊緣破骨細(xì)胞數(shù)量和功能的變化以及由此引發(fā)的牙移動(dòng)速度以及牙移動(dòng)周期性變化的原因。在相同機(jī)械應(yīng)力作用下，骨質(zhì)疏松的骨改建

13、更活躍、骨吸收活性更強(qiáng)，牙移動(dòng)的速度也更快。 本研究提示，在正畸臨床處理骨質(zhì)疏松患者時(shí)，應(yīng)該使用輕力進(jìn)行控制性牙移動(dòng)，以防止牙周組織不必要的機(jī)械性損傷以及由于牙周改建遠(yuǎn)中側(cè)牙槽骨新骨形成以及相關(guān)血管、神經(jīng)改建不及時(shí)導(dǎo)致的不良后果。 本研究首次將骨質(zhì)疏松狀態(tài)下體內(nèi)牙周組織的改建與牙移動(dòng)的周期相結(jié)合，探討骨質(zhì)疏松狀態(tài)對(duì)正畸牙移動(dòng)骨改建平衡的影響以及與之相對(duì)應(yīng)的牙移動(dòng)量和牙移動(dòng)周期的關(guān)系，為正畸臨床處理此類患者提供了基本理論基