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目的:三叉神经节(trigeminal ganglia,TG)是整合及传导口颌面部感觉信息的初级感觉神经元及伤害感受器(nociceptors)的所在部位,在口颌面部组织损伤引起的疼痛传导及免疫调节过程中发挥主要功能。研究表明,当外周组织炎症及神经损伤发生时,神经损伤反应的首个免疫细胞是神经节内的固有巨噬细胞。巨噬细胞因其表型可变性和和功能多样性等特性,在疾病过程发挥重要作用,成为研究的热点和多种疾病的治疗靶向。研究者以巨噬细胞在不同微环境下被激活的状态和随之而来的作用不同为参考,将其分类为M1型,即经典活化的巨噬细胞(classically activated macrophage),被认为主要参与促炎反应;M2型,又被称为替代性活化的巨噬细胞(alternatively activated macrophage),被认为与抗炎反应、寄生虫感染、组织纤维化以及肿瘤性疾病的发展密切相关。因此,调控巨噬细胞的极化反应及规律,有可能作为一种调控策略,为疾病过程中免疫反应的调节提供新的方法。同时,研究不同表型及功能特性的巨噬细胞在不同生理和病理条件下所发挥的作用具有重要的意义。本实验研究利用课题组建立的成熟的完全弗氏佐剂诱发的牙髓炎、颞下颌关节炎以及眶下神经慢性压迫损伤动物模型,观察口颌面部炎症及神经压迫损伤过程中TG巨噬细胞的活化反应及极化规律,探讨TG中的巨噬细胞在口颌面外周组织炎症和神经损伤过程中的参与作用,为对口颌面部炎症及神经损伤发生机制的认识及发展新的治疗方法提供有效的实验参照。材料和方法:由大连医科大学SPF动物实验中心提供的健康成年雄性Sprague-Dawley大鼠45只,随机分为实验组42只和空白对照组3只(naive组),实验组包括建立完全弗氏佐剂(Freund′s adjuvant complete,CFA)诱发的大鼠实验性牙髓炎症动物模型12只(CFA-Pulpitis组),CFA诱发的大鼠实验性颞下颌关节(Temporomandibular Joint,TMJ)炎症动物模型15只(CFA-TMJ组),大鼠眶下神经(infraorbital nerve,ION)慢性压迫损伤(chronic constriction injury,CCI)动物模型15只(CCI-ION组)。分别于建模后24小时至6周各实验点灌流固定动物,制作组织冰冻切片。应用免疫荧光标记、免疫组织化学染色、HE染色、甲苯胺蓝复染等染色方法,观察巨噬细胞在三叉神经节的活化及极化反应和分布,检测外周炎性损伤、神经慢性压榨损伤及痛觉过敏过程中巨噬细胞的动态表达及参与作用。结果:1.HE组织病理学检测可见,CFA-Pulpitis 24小时后,在右下颌第一磨牙牙冠处可发现明显的坏死区,此坏死区围绕开髓点分布,髓腔内血管增生、成牙本质细胞呈现典型的空泡性变。提示CFA诱发大鼠实验性牙髓炎症。2.颞下颌关节HE染色示,CFA-TMJ 72小时后,TMJ滑膜增生,与正常关节相比,滑膜血管增生,关节腔内纤维素样分泌物增多;伴随炎症进展,髁突软骨增厚,形成典型的软骨细胞簇;6周后髁突软骨细胞层次紊乱,局部出现软骨缺损、纤维软骨剥脱,提示CFA诱发大鼠实验性颞下颌关节炎症及骨性关节炎。3.大鼠CCI-ION术后,TG中神经元发生可塑性反应,CCI-ION术后5天,TG内降钙素基因相关肽(Calcitonin Gene-Related Peptide,CGRP)阳性神经元细胞数显著增多。4.CFA-Pulpitis过程TG中巨噬细胞的活化反应:CFA-Pulpitis 24小时后,TG内开始出现CD68特异性标记的巨噬细胞免疫阳性反应,通常圆形和不规则形为其形态特征,随着活化反应的进展,在个别巨噬细胞边缘伸出小的伪足;1周后CD68免疫阳性巨噬细胞形态明显变化,有伪足伸出,活化的巨噬细胞胞体和其边缘的伪足所形成的网状结构不规则地分布于TG神经元之间。随着炎症的继续发展,到炎症的2周、4周和6周时CD68特异性标记的免疫阳性巨噬细胞伪足减少,以不规则的圆形和扁圆形为主要的形态特征。根据荧光光密度结果分析的CD68特异性免疫阳性反应可知,CFA-Pulpitis 24小时后,荧光产物的平均光密度开始升高,1周后达到峰值,2周后持续下降,6周后趋于稳定。5.CFA-TMJ过程TG中巨噬细胞的活化反应:CFA-TMJ 24小时后,TG中可见CD68标记的活化巨噬细胞,72小时后活化的巨噬细胞增多,荧光强度增强;关节CFA致炎2周后,CD68免疫阳性巨噬细胞形态由圆形或不规则细胞形态变化为伪足伸出;关节CFA致炎6周,伪足显著减少,荧光强度降低。免疫荧光光密度结果分析显示,在被炎症刺激24小时后,CD68特异性标记的巨噬细胞免疫反应性荧光产物的平均光密度值开始升高,2周后达到峰值,6周后趋于稳定。6.CCI-ION过程TG中巨噬细胞的活化反应:CCI-ION术后24小时,TG中开始出现CD68标记的活化巨噬细胞。CCI-ION术后72小时,CD68标记的巨噬细胞明显增多,细胞活化反应更为显著,部分巨噬细胞伸出伪足,连接成网。荧光光密度分析显示,CCI-ION术后5天至1周,巨噬细胞CD68免疫阳性荧光光密度显著增强,细胞活化反应更为显著2周后,活化的巨噬细胞明显减少。7.CFA-Pulpitis过程TG中巨噬细胞的M2型极化反应:CFA-Pulpitis后TG中可见大量CD206免疫阳性细胞,CD206阳性信号多表达于细胞胞浆。CD206标记的活化的M2型巨噬细胞围绕在神经元细胞体周围,细胞形态正常,为圆形或椭圆形外观,伪足少见。统计学分析结果显示,CFA-Pulpitis后1周,TG内CD206阳性巨噬细胞数目与对照组相比显著增加,于2周达到达峰值,持续至4周,6周后回复至正常水平。结论:1.大鼠牙髓炎症、颞下颌关节炎症及神经轴突压迫损伤过程,支配牙髓、颞下颌关节的TG神经元所在部位的巨噬细胞发生活化反应,参与外周炎症及神经损伤反应。2.在不同类型的损伤及再生修复过程中巨噬细胞活化及退出时程各有不同。3.口颌面外周组织损伤过程,TG内M2型巨噬细胞参与抗感染及神经损伤修复过程。