正畸治療不同年齡大鼠牙根吸收的實驗研究

張琳林，鄒林洪，彭春，戴紅衛，胡丹

（1.重慶醫科大學附屬永川醫院口腔科，重慶402160；2.重慶醫科大學附屬口腔醫院正畸科，重慶400015）

正畸治療不同年齡大鼠牙根吸收的實驗研究

張琳林1，鄒林洪1，彭春1，戴紅衛2，胡丹1

（1.重慶醫科大學附屬永川醫院口腔科，重慶402160；2.重慶醫科大學附屬口腔醫院正畸科，重慶400015）

目的比較正畸治療對不同年齡階段大鼠牙根吸收的差異。方法選用48只SD大鼠，建立正畸牙根吸收模型，以24只12周齡大鼠為青春期組，24只24周齡大鼠為成年組，將每組SD大鼠采用隨機區組設計進行分組，又各分為4個實驗小組(牙根吸收1 d、7 d、14 d和28 d組)，每組6只；設置自身對照，對照組取對側未加力側，分別在安裝正畸加力裝置加力后1 d、7 d、14 d和28 d處死。采用蘇木精-伊紅染色觀察牙根吸收情況，分析牙根吸收率，測量牙移動距離。結果①第1天和第7天，青春期組和成年期組牙移動距離差異無統計學意義(P＞0.05)。第14天，青春期組的牙移動距離大于成年期組(0.71±0.09)mm vs(0.39±0.23)mm；第28天，青春期組的牙移動距離大于成年期組(1.87±0.41)mm vs(1.06±0.13)mm，差異有統計學意義(P＜0.05)。對照組在1～28 d均未見明顯牙移動距離。②第1天吸收點數及百分比青春期組、成年組、對照組三組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)。第7天，青春期組吸收點比成年組少(5.17±0.75)vs(7.17±0.75)；第14天，青春期組吸收點比成年組少(2.17±0.75)vs(4.00±0.63)，差異有統計學意義(P＜0.05)；第28天，三組之間比較差異無統計學意義(P＞0.05)。結論青春期和成年期大鼠均可通過正畸治療完成牙移動，年齡因素對正畸牙根吸收有一定影響，成年期大鼠的牙根吸收更嚴重。

大鼠；牙根吸收；錯畸形；正畸牙移動

1 材料與方法

1.1 實驗動物SD（Spargue-Dewley）大鼠由重慶醫科大學動物實驗中心提供，24只健康雄性12周齡，體質量(250±10)g；24只健康雄性24周齡SD大鼠，體質量(500±10)g。

1.2 實驗分組與模型建立以24只12周齡大鼠為青春期組，24只24周齡大鼠為成年組，將每組SD大鼠采用隨機區組設計進行分組，又各分為4個實驗小組(牙根吸收1 d、7 d、14 d和28 d組)，每組6只；設置自身對照，對照組取對側未加力側。建立模型的方法參考J?ger等的文獻[2]，選取左側上頜為實驗側。將10%水合氯醛按照3 mL/kg的比重對大鼠進行麻醉，用0.9%生理鹽水持續降溫，將左側上前牙唇、舌、遠中三面以及左側第一磨牙近中軸面角靠近齦緣0.5 mm的位置磨出約0.2 mm深的淺凹，在左側上頜第一磨牙與左側上切牙之間安置一鎳鈦拉簧，用不銹鋼結扎絲固定并施加50 g的拉力，見圖1。

1.3 組織病理學檢測分別于第1、7、14、28天將SD大鼠麻醉。4%多聚甲醛灌注內固定樣本。取上頜第一磨牙及其周圍牙槽骨組織，4%多聚甲醛液固定標本，4℃下10%EDTA脫鈣6～8周，常規石蠟浸潤包埋。垂直于近中牙根長軸，將標本連續切片6張(厚度4 μm)。將切片常規HE染色，顯微鏡下觀察牙根吸收情況。

1.4 測量牙移動距離大鼠處死后，用游標卡尺測量左側上頜第一磨牙近中鄰面與同側上切牙遠中鄰面的最近距離，反復測量3次，取平均值，將安裝矯治裝置前的距離減去拆除矯治裝置時的距離，所獲得的差值作為左側上頜第一磨牙近中移動距離的測量結果。

1.5 計量牙根吸收率參照Andreason[3]方法，與牙體長軸垂直經過牙根管的中央交叉畫8條直線，這些直線與牙根面相交產生16個交點，每個標本選出2張切片共32個點觀察牙根面情況和牙根吸收點數并記錄結果。將所獲得的牙根吸收點與總觀察點的比值作為牙根吸收率。

1.6 統計學方法應用SPSS17.0統計軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差(±s)表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 組織病理學檢測結果對照組：顯微鏡下未見明顯牙根吸收現象和成骨活動現象，偶見破骨細胞。牙周纖維排列規則，牙骨質表面連續，牙周間隙分布均勻。青春期組：第1天牙槽骨中出現了破骨活動，可見牙骨質表面和牙槽骨中出現了破骨細胞和炎癥細胞，根近中壓力側牙周膜寬度變窄，牙周纖維排列紊亂，偶見無細胞區的玻璃樣變，遠中張力側牙周膜寬度變寬。第7天，牙根表面發生可見明顯的吸收陷窩，吸收陷窩大小不一、形狀不同，牙骨質表面和吸收陷窩中分布著大量破骨細胞和炎癥細胞，部分大面積吸收累及牙本質區，牙槽骨和牙骨質吸收達到頂峰。第14天，破骨細胞和破牙骨質細胞數量較多，同時牙骨質吸收陷窩中出現了成骨細胞和成牙骨質細胞，可見新生的淡紅色修復性牙骨質分布于吸收陷窩底部。第28天，可見少量的破骨細胞和破牙骨質細胞，成骨細胞和成牙骨質細胞較多，膠原纖維和基質增生。成年期組：顯微鏡下觀察情況與青春期組相比較，第1天無細胞區的玻璃樣變更多見，第7天時累及牙本質區的大面積吸收更多見，吸收陷窩中破牙骨質細胞和炎癥細胞數量更多。第14天，破骨細胞和破牙骨質細胞數量更多，成骨細胞和成牙骨質細胞數量相對較少，偶見新生的牙骨質。第28天時，仍然可見一定數量的破骨細胞和破牙骨質細胞，新生的膠原纖維和基質較少，見圖2和圖3。

圖1 大鼠正畸牙根吸收模型

圖2 青春期組第7天HE染色圖(×200倍)

圖3 成年組第7天HE染色圖(×200倍)

2.2 牙移動距離測量的測量結果未加力側對照組測量結果均為0 mm，未見明顯牙移動，實驗第1天和第7天，兩組牙移動距離差異無統計學意義(P＞0.05)。實驗第14天，青春期組的牙移動距離均大于成年期組，差異有統計學意義(P＜0.05)。實驗第28天，青春期組的牙移動距離明顯大于成年期組，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表1。

表1 各組牙齒移動距離結果(mm，±s)

表1 各組牙齒移動距離結果(mm，±s)

組別青春期組成年組t值P值第1天0.17±0.01 0.13±0.01 0.418 0.01第7天0.27±0.03 0.26±0.02 0.35 0.01第14天0.71±0.09 0.39±0.23 0.00 0.01第28天1.87±0.41 1.06±0.13 .0.001 0.01

2.3 牙根吸收率的測量結果結果顯示吸收點數及百分比在第1天青春期組與成年組兩組分別與對照組比較差異無統計學意義(P＞0.05)，青春期組與成年組組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)；在第7天青春期組與成年組比較差異有統計學意義(P＜0.05)，兩組均發生了明顯牙根吸收，吸收點數及百分比達到最大值；在第14天青春期組與成年組之間根吸收的點數差異均有統計學意義(P＜0.05)；直到第28天時，青春期組與成年組兩組之間以及與對照組比較差異無統計學意義(P＞0.05)，見表2。

表2 牙根在各時間點吸收點數及百分比(±s)

表2 牙根在各時間點吸收點數及百分比(±s)

注：吸收百分比是指吸收點數占整個牙根面的百分比，青春期組與成年組比較，aP＜0.05，青春期組與對照組比較，bP＜0.05，成年組與對照組比較，cP＜0.05。

組別第7天第14天青春期組成年組對照組F值P值第1天吸收點數0.83±0.75 1.00±0.89 0.33±0.52 1.327 0.295百分比（%）2.59 3.13 1.03吸收點數5.17±0.75ab7.17±0.75c0.20±0.84 158.690 0.000百分比(%) 16.16 22.41 31.88吸收點數2.17±0.75ab4.00±0.63c0.17±0.41 58.382 0.000百分比(%) 6.78 12.5 0.53吸收點數0.50±0.55 0.67±0.52 0.50±0.55 0.192 0.827百分比(%) 1.56 2.09 1.56

3 討論

正畸牙移動導致的牙根吸收，由于其高發性、不可預見性等特點，成為目前正畸界研究的熱點，牙根吸收是一個復雜的過程，引起了許多口腔醫師的關注。Sameshina等[4]的研究發現成人患者的下前牙表現出更多的根吸收，年齡與上頜牙的平均根吸收值間無相關關系。而另有研究發現患者年齡越大，正畸后牙根吸收現象越明顯，即年齡與正畸治療后牙根平均吸收值之間呈正相關[5]。姜若萍等[6]認為患者年齡越大，正畸后牙根吸收的現象越明顯，年齡與治療后平均根吸收值正相關。Brezniak等[7]認為，因為不同的解剖環境成人正畸治療比青少年更易引起牙根吸收。李長霞等[8]研究發現成人的前牙和支抗牙的吸收比年輕人更嚴重，其他牙根的吸收并沒有明顯的差異。也有報道在成年人正畸中牙根吸收普遍存在，所有參與牙根吸收的組織都會隨著年齡而改變[5]。已有研究的重點局限于臨床研究，本課題組對青春期大鼠和成年大鼠進行了正畸實驗研究，對年齡因素與正畸牙移動與根吸收的相關性提供實驗依據。

本研究發現：兩組大鼠左側上頜第一磨牙在正畸力作用下均發生了一定量的前移，青春期組和成年期組分別與對照組比較差異均有統計學意義(P＜0.05)，表明青春期和成年期的大鼠牙齒均可以通過固定正畸治療來達到移動牙齒矯治牙齒的目的。牙移動距離青春期組與成年組比較差異有統計學意義(P＜0.05)，青春期組的牙移動距離明顯大于成年期組，青春期組大鼠牙槽骨的鈣化程度低，在機械刺激力的作用下牙槽骨改建發生的更快，牙根的吸收和修復更易達到動態平衡，在青春期矯正更易獲得較好的療效。

在正畸力作用下，兩組大鼠牙齒牙周膜、牙骨質或牙本質受到機械刺激，第一磨牙的近中壓力側牙周組織發生一定程度的透明樣變性、壞死，多核巨細胞和破牙骨質細胞聚集，分泌產物進一步吸收破壞牙根表面，使牙骨質中的礦物質和有機質降解，形成吸收陷窩。筆者發現加力7 d后，兩組的牙根吸收均達到最高峰，但是青春期大鼠吸收點數多于成年期大鼠，比較有統計學意義，說明正畸治療使兩組牙根均發生了牙根吸收，但青春期大鼠牙根吸收的更少，成年期組的大鼠根吸收程度更嚴重。成年大鼠牙周組織內破骨細胞數目較青春期大鼠多，牙槽骨及牙根的吸收更重，因此成年大鼠牙周組織吸收陷窩數量相對較多，吸收程度相對較重，更多的吸收累及深層牙本質，表現為正畸時根尖容易發生吸收，也易導致牙根及牙槽骨吸收。這可能與成年大鼠對牙根吸收的易感性增加，成年大鼠牙周組織的承受能力和牙槽骨的可塑性低于青春期大鼠有關，年齡是與牙根吸收相關的重要因素。

正畸導致的牙根吸收可進行自我修復，牙根吸收的同時伴隨著修復的發生，正畸力去除或減小后就會出現明顯的修復過程[9]。Mavragani等[10]發現正畸后年輕恒牙牙根長度大于治療前已發育完成的牙齒。本研究組織病理學檢查結果發現加力14 d時，在吸收陷窩邊緣可以看見修復性牙骨質，牙根吸收與牙根修復同時存在，兩者基本處于平衡，加力28 d后，青春期組未見明顯的牙根吸收現象主要是牙根修復存在，成年組還可見部分牙根吸收。青春期大鼠的牙根較成年大鼠牙根發育相對不成熟，牙骨質的最外層有更多的未鈣化類牙骨質，具有較強的抗壓能力，對機械力的適應性更好，能較快產生新生牙骨質及時進行修復和保護。成年大鼠出現修復性牙骨質的時間較晚，吸收修復區域也相對較少，這可能與成年組大鼠牙體結構已發育完成，根尖孔較小，根管狹窄，牙根的改建和再自身修復能力相對較差有關。因此筆者建議臨床上要求青春期患者正畸復診加力不能低于4周，為了緩解牙根吸收的程度和延長牙根修復的過程，成年矯治患者可適當延長矯治復診加力周期。

[1]Savoldi F,Bonetti S,Dalessandri D,et al.Incisal apical root resorption evaluation after low-friction orthodontic treatment using two-dimensional radiographic imaging and trigonometric correction[J].J Clin Diagn Res,2015,9(11):70-74.

[2]J?ger A,Kunert D,Friesen T,et al.Cellular and extracellular factors in early root resorption repair in the rat[J].Eur J Orthod,2008,30 (4):336-345.

[3]Andreasen JO.Relationship between cell damage in the periodontal ligament after replantation and subsequent development of root resorption.A time-related study in monkeys[J].Acta Odontol Scand, 1981,39(1):15-25.

[4]Sameshina GT,Sinclair PM.Predicting and preventing root resorption:Part I.Diagnostic factors[J].Am J Orthod Dentofac Orthop, 2001,119(5):505-510.

[5]Pandis N,Nasika M,Polychronopoulou A,et al.External apical root resorption in patients treated with conventional and self-ligating brackets[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop,2008,134(5):646-651.

[6]姜若萍,張丁,傅民魁.固定正畸后牙根吸收的部分影響因素分析[J].中華口腔醫學雜志,2003,38(6):455-457.

[7]Brezniak N,Wasserstein A.Orthodontically induced inflammatory root resorption.PartⅡ:The clinical aspects[J].Angle Orthod,2002, 72(2):180-184.

[8]李長霞,王大為,朱雙林.正畸治療中年齡因素對牙根吸收影響的研究[J].廣東牙病防治,2002,10(2):102-105.

[9]Makedonas D,Hansen K.Diagnosis,screening and treatment of root resorption in orthodontic practices in Greece and Sweden[J].Angle Orthod,2008,78(2):248-253.

[10]Mavragani M,B?e OE,Wisth PJ,et al.Changes in root length during orthodontic treatment:advantages for immature teeth[J].Eur J Orthod,2002,24(1):91-97.

Study on rats'root absorption of different age during orthodontic treatment.

ZHANG Lin-lin1,ZOU Ling-hong1, PENG Chun1,DAI Hong-wei2,HU Dan1.1.Department of Stomatology,Yongchuan Hospital Affiliated to Chongqing Medical University,Chongqing 402160,CHINA;2.Department of Orthodontics,the Affiliated Stomatology Hospital of Chongqing Medical University,Chongqing 400015,CHINA

ObjectiveTo compare the differences of orthodontic root absorption of different age Sprague-Dawley(SD)rats.MethodsForty-eight male SD rats were selected and used to establish the models of orthodontic tooth movement.These rats were divided into two groups according to age:the adolescence group(n=24,age=12 weeks)and the adulthood group(n=24,age=24 weeks).Then the two groups were divided into four experimental groups(1 d,7 d, 14 d,and 28 d group)by randomized block design,with 6 rats in each group.Its own control was set up,and the control group did not take the contralateral side force.These rats were killed in groups over the period of 1,7,14,28 days after installed the orthodontic force.The changes of root resorption were observed by histological staining,and the rootabsorption rate was analyzed.The distance of tooth movement was measured.Results①Day 1 and day 7,there was no significant difference between adolescence group and adulthood group in tooth movement distance(P＞0.05);Day 14 and day 28,the tooth movement distance in adolescence group was significantly bigger than adulthood group, (0.71±0.09)mm vs(0.39±0.23)mm,(1.87±0.41)mm vs(1.06±0.13)mm,P＜0.05;Day 1 and day 28,there were no obvious tooth movement distance in control group.②Day 1,there was no significant difference between three groups(adolescence group,adulthood group and control group)in absorption points percentage(P＞0.05);Day 7,the absorption point of adolescence group was smaller than adulthood group,(5.17±0.75)vs(7.17±0.75);Day 14,absorption points percentage in adolescence group was significantly less than adulthood group,(2.17±0.75)vs(4.00±0.63),P＜0.05;Day 28, there was no significant difference between the three groups(P＞0.05).ConclusionAdolescence and adulthood rats can be treated by orthodontic for tooth movement.Age has certain influence on orthodontic root absorption,and the root absorption of adult rats are more serious.

Rat;Root resorption;Malocclusion;Orthodontic tooth movement

R-332

A

1003—6350（2016）21—3451—04

2016-02-05)

重慶醫科大學附屬永川醫院課題(編號：YJQN20120025)

鄒林洪。E-mail：zoulinhong18@126.com