機械張應(yīng)力對成骨細(xì)胞細(xì)胞間黏附分子1水平的影響

機械張應(yīng)力對成骨細(xì)胞細(xì)胞間黏附分子1水平的影響

1治療和檢測方法設(shè)計：比較觀察。單位:桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔科。對象:2003-09/2006-08來桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院進行口腔正畸治療的患者,選擇36例雙側(cè)對稱拔除四顆第一雙尖牙的恒牙牙合患者,左右兩側(cè)按隨機法原則分別進入螺旋彈簧施力側(cè)和橡皮鏈?zhǔn)┝?cè)。36例患者中,男16例,女20例;年齡11~14歲,平均12.6歲。觀察對象均符合以下條件:(1)身體狀況良好。(2)牙周健康,無牙齦紅腫和探診出血,牙周袋探診深度≤2mm。(3)近1個月內(nèi)未服用消炎鎮(zhèn)痛類抗炎藥物。(4)錯牙合為磨牙關(guān)系A(chǔ)ngleⅠ類擁擠、前突。(5)牙片顯示牽引的尖牙牙根解剖形態(tài)無異常,牙根長度相近,牙槽骨密度無明顯差異。本實驗用濾紙條檢測細(xì)胞間黏附分子1對受試者無侵入性傷害,所有正畸患者和監(jiān)護人對被實施的治療均有充分知情權(quán),并簽同意治療和檢測的協(xié)議書。設(shè)計、實施、評估者:設(shè)計為作者,所有病例的實施和評估由同一醫(yī)師完成。方法:尖牙移動的測量:采用0.022英寸系統(tǒng)的OPAK直絲弓托槽(日本Tomy公司),上頜排齊整平后,采用3M公司生產(chǎn)的0.018×0.025英寸不銹鋼方絲進行尖牙遠(yuǎn)中移動,裝置為Ni-Ti螺旋彈簧(有研億金新材料股份有限公司,直徑0.012英寸,長度10mm)和橡皮鏈,牽引初始力值為150g(正畸測力計為3MUSA,807O06型)。四個切牙“8”字形緊密結(jié)扎控制其唇傾,上頜第一恒磨牙處橫腭桿控制后牙前移。牙齒移動距離的測量在拉尖牙前的模型上,用精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量左右側(cè)切牙遠(yuǎn)中接觸點與尖牙近中接觸點之間的距離。若尖牙與側(cè)切牙相互接觸,則距離記為0mm。所有正畸患者在加力后嚴(yán)格按照復(fù)診時間21d就診,21d后,用同樣方法測量模型上牽引尖牙與側(cè)切牙之間的距離。用該值減去先前測量的數(shù)值,得出21d牽引后尖牙遠(yuǎn)中移動的距離。齦溝液量的測定:分別在加力前、加力后21d和6個月復(fù)診時采集齦溝液并測量。將上頜尖牙隔濕,用氣槍吹干受試牙牙面及周圍牙齦黏膜,隔濕,輕輕吹干表面,將專用濾紙條(Periopaper,HarcoElectronicsLtd.,加拿大)輕輕插入齦下,直至感到有輕微阻力止。30s后取出(若濾紙條帶血,棄之不要),即刻用齦溝液測量儀(Periotron6000;HarcoElectronicsLtd.,加拿大)測定齦溝液量。之后,立即將濾紙條放入Eppendorf管中,迅速置于-70℃冰箱中保存。齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1的測定:從-70℃冰箱中取出樣本,室溫下解凍,每管加入80μL緩沖液(0.1mol/LTris-HCl,pH8.0),振蕩1h,低溫離心10min(4℃,10000r/min),取上清液,利用細(xì)胞間黏附分子1試劑盒(BIOSOURCE公司),用ELISA法對上清液進行檢測。主要觀察指標(biāo):尖牙遠(yuǎn)中移動距離,齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1水平。統(tǒng)計學(xué)分析:所有結(jié)果應(yīng)用PEMS3.1forWindows軟件包進行統(tǒng)計分析,由桂林醫(yī)學(xué)院統(tǒng)計學(xué)教研室處理。數(shù)據(jù)描述用x±s,統(tǒng)計方法采用配對t檢驗。比較螺旋彈簧和橡皮鏈?zhǔn)┝?尖牙遠(yuǎn)中移動距離;比較螺旋彈簧和橡皮鏈?zhǔn)┝?齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1水平變化。2結(jié)果2.1參與者的數(shù)量分析原選擇38例雙側(cè)對稱拔除四顆第一雙尖牙的恒牙牙合患者,因有2例在加力后未能嚴(yán)格按照時間21d復(fù)診,最后有36例患者進入結(jié)果分析。2.2下頜尖牙兩側(cè)遠(yuǎn)中移動距離0.360.19mm,螺旋彈簧與橡皮鏈?zhǔn)┝?1d后,上頜尖牙兩側(cè)遠(yuǎn)中移動距離分別為(1.55±0.23)mm和(1.06±0.18)mm,兩者比較差異有非常顯著性意義(P<0.01);下頜尖牙兩側(cè)遠(yuǎn)中移動距離分別為(1.36±0.19)mm和(0.89±0.16)mm,兩者比較差異也有非常顯著性意義(P<0.01);無論是螺旋彈簧還是橡皮鏈?zhǔn)┝?上頜尖牙遠(yuǎn)中移動速率較下頜尖牙大,差別有顯著性意義(P<0.05)。2.3顯著性意義由表1可見,36例正畸患者螺旋彈簧和橡皮鏈兩側(cè)在加力前齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1水平比較差異無顯著性意義(P>0.05);加力后,兩側(cè)齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1質(zhì)量濃度均降低,加力21d和6個月時與加力前比較,差異均有非常顯著性意義(P<0.01);加力21d和6個月時螺旋彈簧施力側(cè)齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1質(zhì)量濃度均低于橡皮鏈?zhǔn)┝?cè),差異有非常顯著性意義(P<0.01)。2.4材料反應(yīng)和主反應(yīng)3討論0牙周組織的結(jié)構(gòu)正畸矯治力通過牙齒作用于牙周支持組織,引起一系列的生物學(xué)反應(yīng)。其中牙槽骨的改建是牙齒移動的關(guān)鍵,是正畸治療的生物學(xué)基礎(chǔ)。牙槽骨的改建包括牙槽骨的增生和吸收,由成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞共同介導(dǎo)完成破骨細(xì)胞分化和成熟必須有成骨細(xì)胞的參與,成骨細(xì)胞在牙槽骨改建機制中處于“中心調(diào)控地位”。國內(nèi)有學(xué)者通過分離培養(yǎng)大鼠股骨骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞來源的成骨細(xì)胞,檢測不同強度、不同性質(zhì)、不同作用時間張應(yīng)力對成骨細(xì)胞細(xì)胞間黏附分子1mRNA表達(dá)的影響,認(rèn)為機械張應(yīng)力可通過抑制成骨細(xì)胞細(xì)胞間黏附分子1mRNA的表達(dá),從而限制破骨細(xì)胞的分化成熟。而細(xì)胞間黏附分子1與成骨細(xì)胞配體的黏附是破骨細(xì)胞成熟的必要條件。正畸牽張力與牙齒移動速度之間的相關(guān)性,以及對提高牙齒移動效率,減少組織損傷具有重要意義。本實驗比較Ni-Ti螺旋彈簧及橡皮鏈?zhǔn)┝?牙齒向遠(yuǎn)中移動的速率以及齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1的活性與分布,為臨床醫(yī)生了解正畸過程中牙周組織的生物學(xué)反應(yīng),及時調(diào)整矯治方案,提高矯治效果提供參考。見表1。所有正畸患者在治療的全過程均未發(fā)現(xiàn)宿主出現(xiàn)不適等不良反應(yīng)。牙槽骨是高度可塑性組織,也是全身骨骼中變化最活躍的部分。在牙齒受力移動過程中,受壓側(cè)的牙槽骨骨質(zhì)發(fā)生吸收,同時牙周膜內(nèi)血流受到影響,血管被壓縮,血流受阻,出現(xiàn)玻璃樣變的結(jié)構(gòu)。而牽張側(cè)的牙槽骨骨質(zhì)增生。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞來源的成骨細(xì)胞在其骨向誘導(dǎo)分化中通過表達(dá)分泌一系列破骨細(xì)胞分化調(diào)控蛋白,參與破骨細(xì)胞的分化成熟及功能調(diào)節(jié)。牙齒移動主要是由于牙槽骨的吸收和重建,力過小不能引起牙齒移動,過大的力又會使牙周膜出現(xiàn)透明性變,使牙周組織造成不可逆的損傷或改變。細(xì)胞作為組織反應(yīng)的基本單位,對正畸過程中不同時期、不同力值反應(yīng)不同。本實驗中移動尖牙向遠(yuǎn)中采用的是3個圈長橡皮鏈加力,施加的初始力與螺旋彈簧加力相比,一二周后力量衰減快,但有文獻表明,持續(xù)性50g力與100g力在牙根吸收和牙齒移動距離上是沒有顯著性差異的。牙齒受力的瞬間發(fā)生一定的位移,一般不超過1mm。這是由于牙齒受力后牙周膜和牙槽骨發(fā)生形變,牙周膜內(nèi)液體流失所造成的。本實驗選擇初始力值150g的螺旋彈簧和橡皮鏈拉尖牙向遠(yuǎn)中是相對安全的,隨著尖牙向遠(yuǎn)中移動和時間推移,其力值會有一定的衰減,但它們的衰減速度是不同的。螺旋彈簧和橡皮鏈對上頜牙兩側(cè)施力21d后,尖牙平均向遠(yuǎn)中移動了1.55mm和1.06mm,差別有非常顯著性意義(P<0.01);螺旋彈簧和橡皮鏈給下頜牙施力21d后,尖牙平均向遠(yuǎn)中分別移動了1.36mm和0.89mm,差別也有非常顯著性意義(P<0.01)。原因可能是螺旋彈簧施力,力較持久,衰減較慢,因而導(dǎo)致牙齒移動速度快,而橡皮鏈則相反,力值衰減快,持續(xù)作用效果差一些。但無論是螺旋彈簧還是橡皮鏈?zhǔn)┝?上頜牙移動速度較下頜牙移動快,這個現(xiàn)象可能與上頜和下頜的結(jié)構(gòu)及生理特性有關(guān)。能夠引起骨改建的細(xì)胞因子很多[12,13,14,15,16,17,18,19,20,21],正畸治療時,牙周組織的反應(yīng)之一就是齦溝液中參與活動性牙槽骨吸收和結(jié)締組織破壞的相關(guān)因子和酶類的改變,其中齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1的水平可在一定程度上反映正畸引起的牙周組織炎癥狀況及骨組織的變化。細(xì)胞間黏附分子1的水平與牙槽骨吸收量和活動性附著喪失有關(guān),它的活性與分布影響牙槽骨的吸收和牙周膜的重建。本文結(jié)果表明,不論是持續(xù)牽張力還是間歇牽張力施力21d后,齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1水平開始下降,并隨時間推移逐漸減少,加力21d和6個月時與加力前比較差異均有非常顯著性意義(P<0.01),這是正畸應(yīng)力作用的結(jié)果。螺旋彈簧施力后細(xì)胞間黏附分子1的水平明著低于橡皮鏈?zhǔn)┝?說明不同牽張力產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)是不同的。矯治力在牙周組織的分布,即應(yīng)力的大小和分布對正畸牙的牙周組織反應(yīng)具有決定作用應(yīng)力是使牙周組織發(fā)生改建的始動因子。課題背景:正畸力作用使牙周組織引起炎癥反應(yīng),產(chǎn)生與釋放的炎癥遞質(zhì)刺激牙周上皮細(xì)胞及牙齦成纖維細(xì)胞過度表達(dá)細(xì)胞間黏附分子1。牙周細(xì)胞活性是牙周組織改建的基礎(chǔ),而不同正畸力可能促進或抑制細(xì)胞的活性。本課題通過檢測不同類型牽張力作用下正畸牙齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1的水平,分析細(xì)胞間黏附分子1與牙周臨床指標(biāo)及牙周組織改建的關(guān)系,從而指導(dǎo)臨床合理使用正畸力。應(yīng)用要點:文章通過觀察不同牽張力作用下正畸牙齦溝液中細(xì)胞間黏附分子1的變化,得出結(jié)論螺旋彈簧拉尖牙向遠(yuǎn)中移動速率較快,產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)較強而持久;矯治力在牙周組織的分布,即應(yīng)力的大小和分布對正畸牙的牙周組織反應(yīng)具有決定作用。為臨床醫(yī)生了解正畸