骨質(zhì)疏松狀態(tài)對正畸牙移動骨轉(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，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(yīng)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(cè)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(guān)鍵。 隨著我國社會經(jīng)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(guān)注。因此，在臨床上我們見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)整的患者越來越多，但是，成人正畸由于構(gòu)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(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，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(guān)注、并且急切需要解決的問題，以指導(dǎo)臨床的治療操作。 在過去的幾十年中，關(guān)于骨生理方面的研究最大的成就是OPG—RANKL—RANK信號環(huán)路的發(fā)現(xiàn)。本課題通過建立SD雌性大鼠骨質(zhì)疏松模型以及大鼠的實驗性牙移動模型，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周期中牙槽骨、牙周膜的結(jié)構(gòu)；破骨細胞數(shù)量、功能：以及誘導(dǎo)破骨細胞分化、活化的關(guān)鍵性因子OPG、RANKL在牙周膜細胞內(nèi)轉(zhuǎn)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(zhì)疏松狀態(tài)下以及機械應(yīng)力作用下牙移動周期內(nèi)的變化。同時，還采用四點彎曲體外細胞力學(xué)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(yīng)力的作用下對破骨細胞誘導(dǎo)功能的變化情況進行了初步的探討。 根據(jù)實驗結(jié)果得出以下主要結(jié)論： 1.采用去勢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)時間更長，提示在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下頜骨力學(xué)性能降低，牙周組織對機械應(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(jié)束骨質(zhì)疏松組壓力側(cè)牙槽骨表面破骨細胞數(shù)量都明顯多于對照組，提示骨質(zhì)疏松狀態(tài)下骨吸收功能增強，從而導(dǎo)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(zhuǎn)錄和蛋白表達的比值小于近中，提示遠中牙周膜內(nèi)對破骨細胞分化、活化的誘導(dǎo)作用更強。這一結(jié)論也得到形態(tài)學(xué)中破骨細胞分布以及數(shù)量變化的印證，這一結(jié)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(zhì)疏松狀態(tài)下大鼠牙周膜內(nèi)OPG與RANKL mRNA比值小于對照組，提示牙周膜細胞在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下對破骨細胞分化、活化的誘導(dǎo)增強，進一步解釋了骨質(zhì)疏松狀態(tài)下牙槽骨改建活躍、骨量減少、力學(xué)性能降低的分子機制。 5．在牙移動過程中，壓力側(cè)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(dǎo)功能增強。同時由于骨質(zhì)疏松狀態(tài)下RANKL_，表達強于對照，OPG則相反，提示骨質(zhì)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(cè)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(zhì)疏松牙移動速度加快的分子機制。 6．張力側(cè)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(jié)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(nèi)0PG與RANKLmRNA和蛋白表達的比值的研究，結(jié)合壓力側(cè)破骨細胞的數(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左右牙移動進入快速移動期，張力側(cè)破骨細胞數(shù)及活性降低以成骨為主，壓力側(cè)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(yīng)力的作用下骨質(zhì)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(yīng)力的表達與體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下相似。但是機械應(yīng)力作用下骨質(zhì)疏松組mRNA表達變化緩慢，提示骨質(zhì)疏松狀態(tài)下成骨細胞對機械應(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、響牙移動速度的壓力側(cè)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(nèi)對破骨細胞誘導(dǎo)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(zhì)疏松患者時應(yīng)該使用輕力，以控制牙移動速度、防止過快的牙移動導(dǎo)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(zhì)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(nèi)OPG與RANKL轉(zhuǎn)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(xué)性能降低，對機械應(yīng)力敏感性增強，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)時間更長。在機械應(yīng)力作用下，壓力側(cè)牙周膜細胞內(nèi)的OPG與RANKL轉(zhuǎn)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?jīng)Q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(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，牙移動的速度也更快。 本研究提示，在正畸臨床處理骨質(zhì)疏松患者時，應(yīng)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(cè)牙槽骨新骨形成以及相關(guān)血管、神經(jīng)改建不及時導(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的周期相結(jié)合，探討骨質(zhì)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(yīng)的牙移動量和牙移動周期的關(guān)系，為正畸臨床處理此類患者提供了基本理論基