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背景“实现有效正畸牙齿移动的同时又不损害牙周组织健康”一直是正畸临床医生和学者关心的问题。如何减少正畸临床工作中出现“牙槽骨萎缩、牙根吸收”等不良并发症,是当前研究热点之一。高速泳动族蛋白盒1(high mobility group protein box 1,HMGB1)是一种重要的“警报素”,在骨改建中表现活跃,具有促进细胞“炎症、破骨”或者“分化、成骨”的双重作用。目前研究表明其参与正畸牙移动,但对于“HMGB1在重力引发正畸牙周组织改建及破坏过程中的表达变化规律及机制”还不甚明了。目的本研究旨在通过体内外实验揭示重力引发正畸牙周组织改建及破坏过程中HMGB1的表达模式并初步探索其机制。方法1体内实验:将36只SD(Sprague-Dawley,SD)大鼠(雄性,180 g-200 g,5-7 w)随机分为三组,即未加力组(No Force)、50克加力组(50 gF)、100克加力组(100 gF),每组12只。加力一周后,通过加力前后模型重叠进行牙齿移动距离的测量,分离上颌骨以用于实时荧光聚合酶链式反应(real time fluorescent polymerase chain reaction,Real-time PCR)、苏木精和伊红(haematoxylin and eosin,HE)染色、抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色和免疫荧光(immunofluorescence,IF)染色的分析。2体外实验:对人牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,hPDLCs)加载2 g/cm~2、4g/cm~2的静压力,0 g/cm~2为对照;分别于8 h、24 h、48 h收取细胞,并采用Real-time PCR和IF检测HMGB1及相关分子的变化。结果1体内实验:1.1 50 g、100 g这两组重力均可使大鼠上颌第一磨牙(the first molar,M1)发生显著性移位,牙齿移动距离在组间具有显著性差异(p<0.05)。1.2在组织学水平,实验组大鼠加力侧牙周组织形态发生了明显的变化:出现“牙周膜纤维排列紊乱、牙槽骨被破坏、破骨细胞增加、炎症细胞增加”等现象,并且在M1的近中、M1根分叉、M1和第二磨牙(the second molar,M2)之间的区域改变尤其显著,因此这三个区域也被作为本研究的感兴趣区域(the areas of interest,AOIs)。与未加力组和50克加力组比较,100克加力组第一磨牙上破骨细胞的数量和牙根吸收的总面积明显增加(P<0.05)。1.3在分子学水平,Real-time PCR结果显示,HMGB1、RANKL、OPG在mRNA水平上发生变化:与未加力组、100克加力组相比,100克加力组HMGB1表达量下降,具有统计学差异(P<0.05);而加力组(50 gF和100 gF)RANKL/OPG比值显著性上升,与未加力组相比具有显著性差异(P<0.05),这些结果与IF检测到的蛋白水平变化相一致;而晚期糖基化终末产物受体(receptor for advanced glycation end product,RAGE)mRNA水平未见明显变化(P>0.05)。同时IF分析结果显示,未加力组组中HMGB1广泛地表达在细胞核中,而在100克加力组中,HMGB1存在核转位现象,细胞质表达增多并且平均光密度(average optical density,AOD)显著性下降(P<0.05)。2体外实验:在2 g/cm~2、4 g/cm~2静压力作用下,hPDLCs中RANKL/OPG的比值增加、HMGB1及其Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR-4)在mRNA水平发生下降;并且HMGB1蛋白同样出现“核转位”现象,从细胞核转位至细胞质。结论1正畸牙齿移动过程中,牙周组织的破坏程度与力值有关,重力越大,对牙周组织破坏越强。这提示在正畸临床中,要正确施力以免造成牙周组织破坏。2在重力引发正畸牙周组织改建及破坏过程中,HMGB1发生“核转位”,从细胞核转位至细胞质,甚至细胞外;此过程HMGB1的mRNA水平也发生显著性下降。这提示HMGB1在此发挥“警报素”作用,可能受到“时间、力量”等因素影响,其中的机制,与TLR-4、RANKL、OPG有关,有待进一步探究。