正畸力對牙周病大鼠牙槽骨改建影響的實驗研究

崔淑霞 常悅 衛曉霞

(鄭州大學口腔醫學院 河南 鄭州 450052)

正畸力對牙周病大鼠牙槽骨改建影響的實驗研究

崔淑霞 常悅 衛曉霞

(鄭州大學口腔醫學院 河南 鄭州 450052)

目的 研究正畸力對大鼠炎性牙周組織牙槽骨改建的影響。方法 健康雄性 Wistar大鼠30只，隨機分成兩組(n=15)，A組(正常組)和B組(牙周炎組)，大鼠雙側上頜第一磨牙分別施加50 g力值，分別在加力后的第1、3、7、14、21天隨機處死大鼠，測量雙側上頜第一磨牙移動的距離，取實驗牙牙周組織聯合切片，HE染色法觀察牙周組織變化。結果 B組牙齒移動距離大于A組，差異有統計學意義(P<0.05)。HE染色顯示，A組牙周組織改建活躍，張力側可見新生的成骨細胞， B組牙槽骨表面骨吸收，陷窩密集，內含大量破骨細胞，張力側牙根表面可見新生的成牙骨質細胞。結論 牙周病正畸治療未加重牙槽骨破壞。

牙周病；大鼠；正畸力；牙槽骨改建

近幾年來，我國成人正畸患者呈逐年增加趨勢。正常正畸牙齒移動的機制是在力的作用下，刺激牙周組織發生改建，牙齒產生移位。而牙周炎的病變過程中骨量的丟失主要是由于牙槽骨過度的破壞吸收，骨形成相對不足，骨改建失衡所致[1]。正畸加力是否加重牙周病，不同的學者有不同的觀點，而在適宜力值下牙周病患者與正常患者牙槽骨改建是否存在差異，國內鮮有研究。

1 材料和方法

1.1 分組及建模 取10周齡雄性Wistar大鼠30只，隨機分成兩組(n=15)，A組為對照組；B組為牙周病組，用高糖飲食+結扎絲法建立牙周炎動物模型。建模成功后，在兩組大鼠上頜的中切牙和左側第一磨牙之間建立牙齒移動模型，力量為50 g，每日檢查加力裝置，脫落則重新加載，每兩周加力1次。

1.2 牙移動距離的測量 分別在加力的第1、3、7、14、21天后處死大鼠，游標卡尺測量大鼠上頜第一磨牙遠中舌溝點與第二磨牙近中舌溝點間的距離，由同一人測量，精確測量到0.01 mm，測量3次，取均值。

1.3 牙周組織HE染色觀察 將標本固定、脫鈣4～6周，用大頭針扎標本的硬組織，感覺無阻力為止。常規乙醇梯度脫水、二甲苯透明、梯度浸蠟、60～62 ℃石蠟包埋。制備上頜第一、二磨牙近遠中方向縱切片，片厚5 μm，HE染色，觀察牙周組織的情況。

1.4 統計學方法 以SPSS 17.0軟件進行統計學分析，兩組間牙齒移動距離的比較采用t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 肉眼觀察 A組大鼠牙齦呈粉紅色，探診不出血，牙齦與牙齒包繞緊密，無牙周袋。B組大鼠建模4周后牙齒結扎絲附近有大量的食物殘渣和軟垢堆積，去除結扎絲后牙齦組織呈暗紅色，探診出血，牙齦有明顯的附著喪失到達根分叉區，牙周袋明顯。

2.2 組織學觀察 大鼠建模4周后，A組上皮釘突完整，牙周韌帶纖維排列整齊，結合上皮附著位點位于釉牙骨質界附近，無炎癥細胞浸潤，牙槽骨形態結構完整(圖1)。B組牙齦上皮釘突增生，結合上皮附著位點向根方延伸，牙周韌帶排列紊亂，炎癥細胞浸潤，表面可見骨吸收陷窩和破骨細胞(圖2)。HE病理組織切片顯示可確診為牙周炎，說明牙周炎動物模型建模成功。

圖1 A組牙周組織HE染色觀察(10×10)

圖2 B組牙周組織HE染色觀察(10×10)

2.3 移動距離測量 本實驗牙齒移動符合3個階段：①瞬時運動階段(1～7 d)；②遲滯期(7～14 d)；③加速移動階段(14～21 d)。兩組在1、3、7、14 d差異有統計學意義。見表1。

表1 不同時間段兩組大鼠第一磨牙移動距離

2.4 HE染色結果 A組加力3 d時張力側成纖維細胞增生，可見少量成骨細胞，壓力側破骨細胞少見。7～14 d后壓力側牙周膜縮窄，牙周膠原纖維排列不規則，可見大量的骨吸收陷窩和破骨細胞。張力側牙周膜間隙增寬，血管擴張，在牙根側可見新生的成牙骨質細胞，新生的成骨細胞沿牙槽骨側排列(圖3)。B組加力7～14 d后壓力側牙周膜成纖維細胞排列紊亂，牙槽骨表面骨吸收陷窩較密集，內含大量破骨細胞，張力側可見牙周膜間隙增寬，血管增多，牙根表面可見新生的成牙骨質細胞。加力21 d后壓力側牙周膠原纖維排列不規則，可見透明樣變區，張力側成骨細胞數目明顯較多(圖4)。

圖3 A組牙周組織HE染色觀察(10×10)

圖4 B組牙周組織HE染色觀察(10×10)

2.5 兩組大鼠牙周組織張力側BMP-2蛋白表達的定性、定量分析 A1組未加力狀態下牙周組織張力側BMP-2在各時間段表達變化不明顯；隨著時間的延長，A2組張力側BMP-2陽性細胞數目明顯增多，染色加深，7 d達到高峰，14 d開始逐漸下降，21 d接近正常組水平，與A1組相比，3 d、7 d、14 d平均積分光密度值差異均有統計學意義(P<0.05)。B1組牙周組織張力側BMP-2陽性細胞數較少，染色較淺在各時間段表達變化不明顯，B2組張力側BMP-2表達量在加力后的1、3 d變化不明顯，7、14 d張力側BMP-2陽性細胞數目增多，染色加深，14 d達到高峰，之后開始逐漸下降，陽性細胞數目增多明顯，染色更深，平均積分光密度值與B1組相比，差異有統計學意義(P<0.05)。加力組：A2組和B2組各時間段均值相比，張力側牙周組織BMP-2免疫組織化學染色切片顯示B2組染色較A2組深，B2組平均積分光密度值大于A2組，A2組和B2組同力值、平均積分光密度值差異均無統計學意義(P>0.05)。

3 討論

King等[2]觀察20、40、60 g力值下的牙齒移動，發現在40～60 g初始力值下可觀察到特征性的牙齒移動及骨改建的過程，因此本實驗將力值定為50 g。

正畸過程中，牙齒移動伴隨著牙槽骨的改建，故動物實驗常以牙移動速度來動態反映骨改建的情況。本實驗牙齒移動距離顯示，A組1～7 d時牙齒移動距離明顯；組織學觀察顯示，牙周組織壓力側可見大量骨吸收陷窩和破骨細胞，張力側牙周間隙增寬，血管擴張可見較多成骨細胞。這說明牙周組織改建活躍，導致了牙槽骨表面直接骨吸收，牙齒移動距離較大。7～14 d時牙齒移動速度減慢，組織學觀察顯示，壓力側血管壓縮血流受阻，在牙周膜內出現玻璃樣變結構，牙槽骨改建停滯。14～21 d時，A2組牙齒移動距離增大，說明進入了加速牙齒移動階段。B組牙齒移動距離的變化趨勢與A2組相似，統計學分析顯示牙齒移動距離明顯大于A組，且差異有統計學意義(P<0.05)，可能原因是牙周致病菌一方面直接釋放毒力因子，另一方面激發了宿主的自身免疫炎癥反應，激活宿主釋放多種炎性介質如蛋白酶、細胞因子、前列腺素等，導致牙周組織降解破壞，牙槽骨吸收高度降低，骨小梁寬度減小，抗壓性減弱以及骨吸收加快，牙齒移動的阻力減小[3]，因此牙周病大鼠牙齒移動的距離顯著大于正常牙移動組。

綜上所述，本實驗建立的是牙周炎初/中期的動物實驗模型，結果顯示對大鼠施加適宜正畸力于炎癥性牙周組織上并未對其產生破壞性影響。與局部刺激物相比，正畸力施加于牙周組織造成的無菌性炎癥雖然可以加重牙周組織的炎癥反應程度，但其使牙槽骨自身的改建過程具有自限性，并不會造成牙槽骨的破壞，但若與牙周病的局部促進因素相結合，將加重牙周組織的破壞，造成牙槽骨吸收，導致牙周病的加重。本實驗提示，在對牙周病患者進行正畸治療前，只要做好并完善牙周基礎治療，去除局部促進因素，適宜的正畸力不會加重牙周病牙槽骨的破壞，但牙周組織改建較正常延遲，在矯治過程中應該適當延長復診周期，更有利于牙周組織改建。

[1] Nemcovsky C E,Sasson M,Beny L,et al.Periodontal healing following orthodontic movement of rat molars with intact versus damaged periodontia towards a bony defect[J].Eur J Orthod,2007,29(4):338-344.

[2] King G J,Keeling S D,McCoy E A,et al.Measuring dental drift and orthodontic tooth movement in response to various initial forces in adult rats[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop,1991,99(5):456-465.

[3] Lynch S E,Castilla G R,Williams R C,et al.The effects of short-term application of a combination of platelet-derived and insulin-like growth factors on periodontal wound healing[J].J Periodontol,1991,62(7):458-467.

Effect of orthodontic force on the rebuilding of periodontal tissue of parodontopathy rats

Cui Shuxia, Chang Xia, Wei Xiaoxia

(CollegeofStomatology,ZhengzhouUniversiity,Zhengzhou450052,China)

Objective To explore the effect of orthodontic force on the rebuilding of periodontitis tissue of parodontopathy rats. Methods Thirty Wistar rats were randomly divided into control group A (control group) and experimental group B, 15 cases in each group. Orthodontic force (50 g) was loaded on the bilateral maxillary first molar and the orthodontic tooth. The rats were executed after adding the forces for 1, 3, 7, 14, 21 d respectively. Then the movement distances of orthodontic tooth were recorded. The change of periodontal ligament, alveolar bone, osteoclasts of bilateral maxiallary first molars by HE stain were observed. Results The speed of orthodontic tooth movement of group B was faster than group A, and the difference was statistically significant (P<0.05). HE staining showed that there was active remodeling of periodontal tissue with occurrence of new osteoblasts in the tension side in group A. There was severe resorption of alveolar bone and a large number of osteoclast, new cementoblast in the tension side of root surface in group B.Conclusion It was apparent that orthodontic therapy of periodontitis could not aggravate the destruction of alveolar bone.

parodontopathy; rats; orthodontic force; alveolar bone remodeling

河南省基礎與前沿研究計劃(132300410050);河南省高等學校重點科研項目基礎研究計劃(16A320058)。

R-332

10.3969/j.issn.1004-437X.2017.06.003

2017-01-17)