骨質疏松狀態(tài)對正畸牙移動骨轉化平衡的影響.pdf

1、口腔正畸學是一門基于科學的藝術——是藝術與科學的統(tǒng)一，作為掌握這一門藝術的正畸醫(yī)生，“力”就是藝術創(chuàng)作的工具。正畸醫(yī)生使用各式各樣的矯治器，產生需要的、特定的矯治力，這些矯治力通過牙齒傳導到相關的牙周組織，引起牙周組織的改建，產生控制性牙移動，以達到矯正錯 畸形、建立生理性的個別正常 的目的。而這一控制性牙移動的過程，就是一個在機械應力作用下牙周改建、骨改建的過程。成骨細胞和破骨細胞是骨改建功能的行使者，成骨細胞的骨沉積與破骨細胞的骨吸

2、收相互作用下，完成骨改建過程，其中牙移動過程中在矯治力下壓力側牙槽骨出現(xiàn)的破骨細胞的骨吸收作用是決定牙移動速度的關鍵。 隨著我國社會經濟實力的逐步提高，人民對健康的要求也隨之提高，隨之而來的是對各種治療個性化、精細化的要求越來越受到醫(yī)生和患者的關注。因此，在臨床上我們見到要求正畸治療改善牙頜關系以及修復前的正畸調整的患者越來越多，但是，成人正畸由于構成人群的特殊性，對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、伴有牙周炎和骨質疏松的疾患，其中骨質疏松是發(fā)病率最高的骨代謝性疾病，又尤以婦女絕經后的骨質疏松最為多見，那么在這樣一個特殊的情況下，正畸治療的骨改建過程的變化就成了正畸醫(yī)生關注、并且急切需要解決的問題，以指導臨床的治療操作。 在過去的幾十年中，關于骨生理方面的研究最大的成就是OPG—RANKL—RANK信號環(huán)路的發(fā)現(xiàn)。本課題通過建立SD雌性大鼠骨質疏松模型以及大鼠的實驗性牙移動模型，采用組織學觀察、TRAP酶組化染色、原位雜交以

4、及免疫組化技術，對一般生理狀態(tài)和骨質疏松狀態(tài)，以及施加矯治力后牙移動周期中牙槽骨、牙周膜的結構；破骨細胞數(shù)量、功能：以及誘導破骨細胞分化、活化的關鍵性因子OPG、RANKL在牙周膜細胞內轉錄以及蛋白表達水平的變化情況進行深入細致的研究，從多個層面、多個角度探討骨改建中影響牙移動速度的骨吸收過程的直接參與者——破骨細胞在骨質疏松狀態(tài)下以及機械應力作用下牙移動周期內的變化。同時，還采用四點彎曲體外細胞力學加載系統(tǒng)，對動物建模后原代培養(yǎng)的成骨

5、細胞在周期性牽張應力的作用下對破骨細胞誘導功能的變化情況進行了初步的探討。 根據(jù)實驗結果得出以下主要結論： 1.采用去勢的方法成功建立了雌性大鼠的絕經后骨質疏松模型。骨質疏松狀態(tài)下頜骨骨小梁明顯變細變窄，出現(xiàn)大量吸收破壞，在相同矯治力下壓力側牙周膜組織更容易出現(xiàn)玻璃樣變并且持續(xù)時間更長，提示在骨質疏松狀態(tài)下頜骨力學性能降低，牙周組織對機械應力更加敏感。 2.在骨質疏松狀態(tài)下，施加矯治力后壓力側牙槽骨邊緣破骨細胞數(shù)

6、量增長比對照組快，TRAP酶組化染色提示其酶活性強于對照組，并且從7d開始到牙移動周期結束骨質疏松組壓力側牙槽骨表面破骨細胞數(shù)量都明顯多于對照組，提示骨質疏松狀態(tài)下骨吸收功能增強，從而導致牙移動速度加快。 3.生理狀態(tài)下，大鼠磨牙遠中OPG與RANKL基因轉錄和蛋白表達的比值小于近中，提示遠中牙周膜內對破骨細胞分化、活化的誘導作用更強。這一結論也得到形態(tài)學中破骨細胞分布以及數(shù)量變化的印證，這一結論進一步解釋了大鼠磨牙生理性遠中漂

7、移的細胞和分子機制。 4．骨質疏松狀態(tài)下大鼠牙周膜內OPG與RANKL mRNA比值小于對照組，提示牙周膜細胞在骨質疏松狀態(tài)下對破骨細胞分化、活化的誘導增強，進一步解釋了骨質疏松狀態(tài)下牙槽骨改建活躍、骨量減少、力學性能降低的分子機制。 5．在牙移動過程中，壓力側0PG與RANKLmRNA的比值從加力初期便開始逐漸降低，5d時該比值降低到低點，隨著RANKLmRNA的變化5d后該比值逐漸回升到1d的水平，10d開始又出現(xiàn)第

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

9、LmRNA的比值逐漸增大，5d時達到最大值，之后逐漸下降直到牙移動周期結束。0PG與RANKL蛋白比值在5d時達到一個峰值，7d時該比值降至生理水平后又進一步快速升高，直到14d。從而有效地抑制破骨細胞的分化、活化以及存活，利于牙槽骨新骨的形成，以維持牙移動中牙周組織的穩(wěn)定。 7．對牙移動周期中牙周膜細胞內0PG與RANKLmRNA和蛋白表達的比值的研究，結合壓力側破骨細胞的數(shù)量可以推斷出在張力側和壓力側牙周組織反應的協(xié)同作用下

10、在7d左右牙移動進入快速移動期，張力側破骨細胞數(shù)及活性降低以成骨為主，壓力側破骨細胞數(shù)量和活性增大以破骨為主。 8．體外實驗證實在周期性張應力的作用下骨質疏松大鼠和對照組大鼠成骨細胞RANKLmRNA的表達水平逐漸降低，進一步證實了成骨細胞系本身對機械牽張應力的表達與體內復雜環(huán)境下相似。但是機械應力作用下骨質疏松組mRNA表達變化緩慢，提示骨質疏松狀態(tài)下成骨細胞對機械應力的應答降低。 9．根據(jù)牙槽骨組織學改變情況、直接影

11、響牙移動速度的壓力側牙槽骨表面破骨細胞數(shù)量和活性的變化情況以及牙周膜內對破骨細胞誘導分化能力的變化，從組織、細胞以及分子水平解釋了我們在臨床處理骨質疏松患者時應該使用輕力，以控制牙移動速度、防止過快的牙移動導致組織改建不及時引發(fā)的組織損傷。 綜上所述，本研究認為，在骨質疏松狀態(tài)下由于骨改建進入一個高代謝狀態(tài)，由于牙周膜內OPG與RANKL轉錄水平以及蛋白表達比值的降低，使得牙周組織改建更加活躍，骨吸收活性強于骨沉積，使得骨量減少

12、，骨小梁吸收破壞嚴重，頜骨的力學性能降低，對機械應力敏感性增強，更容易出現(xiàn)組織損傷，壓力側牙周膜玻璃樣變范圍更大，持續(xù)時間更長。在機械應力作用下，壓力側牙周膜細胞內的OPG與RANKL轉錄水平以及蛋白表達的比值，決定了破骨細胞的數(shù)量和功能狀態(tài)，進一步決定了骨改建的過程和牙移動的速度，牙移動周期中這一比值的變化解釋了牙槽骨邊緣破骨細胞數(shù)量和功能的變化以及由此引發(fā)的牙移動速度以及牙移動周期性變化的原因。在相同機械應力作用下，骨質疏松的骨改建

13、更活躍、骨吸收活性更強，牙移動的速度也更快。 本研究提示，在正畸臨床處理骨質疏松患者時，應該使用輕力進行控制性牙移動，以防止牙周組織不必要的機械性損傷以及由于牙周改建遠中側牙槽骨新骨形成以及相關血管、神經改建不及時導致的不良后果。 本研究首次將骨質疏松狀態(tài)下體內牙周組織的改建與牙移動的周期相結合，探討骨質疏松狀態(tài)對正畸牙移動骨改建平衡的影響以及與之相對應的牙移動量和牙移動周期的關系，為正畸臨床處理此類患者提供了基本理論基