牙周膜牽張成骨快速牙移動動物模型

(1)復(fù)制方法  體重為12～15kg，年齡為10～24月齡的Beagle犬，隨機選擇犬一側(cè)下頜為實驗側(cè)，另一側(cè)為對照側(cè)。實驗側(cè)裝置在石膏模型上用不銹鋼帶環(huán)片制作、第三前磨牙帶環(huán)，點焊固定在螺旋擴大器的兩端。對照側(cè)裝置在第三、四前磨牙上制作帶環(huán)，其上分別點焊托槽及直絲頰面管，在前磨牙上粘接托槽，以0.42mm×0.61mm不銹鋼方絲連接各部件，經(jīng)犬靜脈按0.6mg/kg體重的劑量注射30g/L戊丨巴丨比丨妥丨鈉麻醉，拔除下頜雙側(cè)第二前磨牙，實驗側(cè)行牙槽間隔減阻術(shù)，之后雙側(cè)黏結(jié)實驗裝置。實驗側(cè)從術(shù)后第1日起，每天旋轉(zhuǎn)加力2次，每次1/4圈(0.25mm)，至第14日停止加力，并進入保持期；對照側(cè)在、四前磨牙間置鎳鈦螺簧，加力1.96N，此后不再調(diào)節(jié)，14d時去除鎳鈦螺簧，結(jié)扎進入保持期。每側(cè)在預(yù)定的實驗日進行X線檢查拍片，拍片時動物取仰臥位，下頜下緣與水平面平行，將咬合片置于舌下。模型動物于預(yù)定的實驗終止日處死，切取實驗側(cè)、對照側(cè)標本，做好標記后立即置放于甲醛固定液中固定，再移至復(fù)合酸脫鈣液中脫鈣，沿頜骨及牙長軸矢狀作常規(guī)組織切片，HE染色和骨形成蛋白(Bone Morphogenetic Protein, BMP)McAb免疫組織化學(xué)染色，鏡下觀察；并應(yīng)用彩色病理圖像免疫組化測量系統(tǒng)，對每張免疫組化染色后的切片作BMP定量分析。

(2)模型特點  X線觀察實驗側(cè)和對照側(cè)均未發(fā)現(xiàn)明顯根吸收，牙槽嵴高度降低和支抗喪失等不良反應(yīng)；鏡下病理組織學(xué)觀察顯示，2周時實驗側(cè)張力側(cè)牙周膜顯著增寬，成纖維細胞和成骨細胞豐富，血管擴張，有散在的血細胞；牙槽骨側(cè)新生板狀骨沿牽張力方向呈指突狀，其表面排列有單層成骨細胞，新骨與原有牙槽骨間骨沉積線明顯；牙骨質(zhì)側(cè)可見一層新生牙骨質(zhì)，其上可見成牙骨質(zhì)細胞。壓力側(cè)牙周膜間隙變窄，無細胞的均質(zhì)狀透明樣變性區(qū)較少見，多為組織的水腫和細胞的空泡樣變；間隔骨表面已可見較多的破骨細胞及骨吸收陷窩。3周時張力側(cè)牙周膜稍寬，細胞仍較豐富；牙槽骨側(cè)新生板狀骨相互連接呈松散的網(wǎng)狀，可見大的骨髓腔，表面排列一層成骨細胞。壓力側(cè)牙周膜寬度稍窄，細胞成分增多，組織水腫減輕，原有致密間隔骨逐漸消失，代之以疏松的骨質(zhì)。6、8周時張力側(cè)牙周膜已基本恢復(fù)正常，牙槽骨側(cè)新生骨連接成編織狀，骨小梁粗大，隨時間鈣化增強。壓力側(cè)亦為同樣的表現(xiàn)。對照側(cè)2周時張力側(cè)牙周膜增寬，細胞較豐富，血管擴張，有散在血細胞；牙槽骨表面可見一薄層新骨基質(zhì)的沉積帶，淡染，骨沉積線不甚明顯，其表面可見成骨細胞，間隔骨底部可見骨折線。壓力側(cè)牙周膜寬度縮窄，透明樣變性區(qū)較大，有的區(qū)域可見骨吸收陷窩，破骨細胞較少見。3周時張力側(cè)牙周膜已恢復(fù)正常，牙槽骨表面新骨基質(zhì)已開始鈣化，其表面可見成骨細胞，骨沉積線較明顯。壓力側(cè)牙周膜寬度仍較窄，透明性變區(qū)已局限，間隔骨表面可見較多的骨吸收陷窩。6、8周時張力側(cè)、壓力側(cè)牙周膜均已基本恢復(fù)正常，牙槽骨表面新骨基質(zhì)已鈣化。BMP McAb免疫組化結(jié)果表明，BMP在犬牙周組織中主要分布在牙周膜區(qū)域，尤其是在鄰近牙槽骨及牙骨質(zhì)區(qū)域染色呈強陽性；成骨細胞，破骨細胞，成纖維細胞染色均呈強陽性；染色強度張力側(cè)強于壓力側(cè)，骨改建尤其是成骨活躍區(qū)域染色相應(yīng)也呈強陽性。

(3)比較醫(yī)學(xué)  牽張成骨的基本原理是當(dāng)機體組織受到緩慢而穩(wěn)定的牽引和張力時，細胞的增殖與合成功能即被活化，從而促進組織的再生，這一方法很可能對正畸治療產(chǎn)生革命性的影響。在本模型制作過程中，在2周的加力期間里，實驗側(cè)牙齒移動與對照側(cè)牙齒移動有極度顯著性差異，表明實驗側(cè)前磨牙的移動速度遠大于對照側(cè)，而且并未發(fā)現(xiàn)有其他不良反應(yīng)。BMP作為骨生長的促進因子，主要的靶細胞是未分化的間充質(zhì)細胞，還有成纖維細胞等結(jié)締組織細胞。以往研究認為，BMP主要參與機體的成骨活動，誘導(dǎo)組織中的間充質(zhì)細胞分化，并形成軟骨細胞及骨細胞。BMP誘導(dǎo)成骨的作用已被大量的試驗所證實。本方法復(fù)制的模型表明，牙周膜牽張成骨快速牙移動技術(shù)可大大提高正畸牙移動速度，成骨活性高，且無明顯根吸收、牙槽嵴高度降低和支抗喪失等不良反應(yīng)。因此，本模型可為臨床正畸提供一種新方法、新思路。但是，牙周組織改建是一個復(fù)雜的過程，對于其他的一些生長因子(如TGFβ、bFGF、IGF等)，以及其他一些因素(如膠原和其他一些非膠原蛋白)的調(diào)控和影響作用也不能忽視。因此，認識各種因素的協(xié)同作用，對進一步深入了解牙周膜牽張成骨的機制具有重要意義。