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为了明确活性维生素D缺失、钙磷补充及增龄在调节小鼠牙槽骨转换及牙周组织炎症中的作用,分别给予断奶后野生型和1α(OH)ase-/-小鼠正常或高钙磷饮食,比较分析了 10周龄正常饮食或10周龄及12月龄高钙磷饮食1α(OH)ase-/-小鼠牙槽骨矿化、牙槽骨骨量、成骨细胞骨形成、破骨细胞骨吸收及牙龈组织中炎性反应和炎性因子表达水平与相同饮食相同年龄野生型小鼠之间的差异;同时比较分析了 10周龄高钙磷饮食与正常饮食野生型和1α(OH)ase-/-小鼠及10周龄高钙磷饮食与12月龄高钙磷饮食野生型和1α(OH)ase-/-小鼠上述指标的变化。我们的研究结果显示:正常和高钙磷饮食1α(OH)ase-/-小鼠与同窝相同饮食相同年龄野生型小鼠相比,上颌骨透射性增高,牙槽骨骨量、牙槽骨单位骨面的成骨细胞数及Osterix阳性细胞数百分率显著减低,成骨细胞骨形成降低;活性维生素D缺失对小鼠牙槽骨破骨细胞骨吸收的影响不明显;小鼠牙龈组织中NF-κB p65阳性细胞数及CD3阳性细胞数显著增高,炎性反应加重;牙龈组织细胞衰老相关因子IL-1β、TNF-α、MMP-3、MMP-8mRNA表达显著上调。高钙磷饮食10周龄野生型和1α(OH)ase-/-小鼠与正常饮食相同基因型小鼠相比,上颌骨矿化异常有所纠正;牙槽骨骨量、成骨细胞骨形成显著升高;高钙磷补充能够明显抑制野生型和活性维生素D缺失小鼠牙槽骨破骨细胞骨吸收;小鼠牙龈组织中NF-κB p65阳性细胞数及CD3阳性细胞数显著降低,炎性反应减轻;小鼠牙龈组织中细胞衰老相关因子IL-1β、TNF-α、MMP-3、MMP-8 mRNA表达显著下调。高钙磷饮食12月龄1α(OH)ase-/-小鼠与同窝相同饮食10周龄1α(OH)ase-/-小鼠相比,活性维生素D缺失使增龄引起的颌骨牙槽骨骨量降低更加明显;成骨细胞减少更加显著;牙槽骨破骨细胞骨吸收进一步增加;增龄能够加重牙龈组织中NF-κB信号通路诱发的炎性反应,并且上调牙龈组织中炎性因子表达水平。为了明确活性维生素D缺失在加重小鼠实验性牙周炎中的作用及机制,我们利用丝线结扎法在高钙磷饮食10周龄野生型和1α(OH)ase-/-小鼠建立了实验性牙周炎模型。建模后2周,利用影像学、组织学、组织化学、免疫组织化学和Real-time RT-PCR等方法,比较分析了实验性牙周炎小鼠与假手术小鼠以及实验性牙周炎组1α(OH)ase-/-小鼠与野生型小鼠上颌骨骨矿化、牙槽骨骨量、成骨细胞骨形成、破骨细胞骨吸收及牙龈组织中炎性反应和炎性因子表达水平的变化。结果显示:实验性牙周炎野生型小鼠和1α(OH)ase-/-小鼠与同窝相同基因型假手术组小鼠相比,上颌骨骨密度降低,牙槽骨骨量、成骨细胞骨形成降低,破骨细胞骨吸收增加,小鼠牙龈组织中NF-κB p65及CD3阳性细胞数显著增加,炎性反应加重;细胞衰老相关因子IL-1β、TNF-α、MMP-3、MMP-8mRNA表达上调。实验性牙周炎1α(OH)ase-/-小鼠和实验性牙周炎野生型小鼠相比,上颌骨骨密度降低更加明显,牙槽骨骨量、成骨细胞骨形成进一步减少,破骨细胞骨吸收进一步增加,小鼠牙龈组织中NF-κB p65及CD3阳性细胞数显著增加,炎性反应更加加重;小鼠牙龈组织细胞衰老相关因子IL-1β、TNF-α、MMP-3、MMP-8 mRNA表达显著上调。活性维生素D缺失加重了实验性牙周炎表型。为了明确外源性活性维生素D补充在预防小鼠实验性牙周炎中的作用及机制,我们给予实验性牙周炎野生型小鼠隔天腹腔注射活性维生素D,或腹腔注射含1%乙醇的生理盐水作为对照,持续4周,我们利用影像学、组织学、组织化学、免疫组织化学和Real-time RT-PCR等方法,比较分析了外源性活性维生素D补充的实验性牙周炎小鼠与对照组实验性牙周炎小鼠以及假手术组小鼠上颌骨骨密度、牙槽骨骨量、成骨细胞骨形成、破骨细胞骨吸收及牙龈组织中炎性反应和炎性因子表达水平的变化。结果显示:外源性活性维生素D补充并没有明显改变小鼠血清钙和磷的水平,但使小鼠血清25(OH)D水平显著增高。牙槽骨骨密度、骨小梁容积、骨小梁数目和厚度在外源性活性维生素D补充的实验性牙周炎小鼠较对照实验性牙周炎小鼠明显增加,但未达到Sham小鼠的水平,相反,骨小梁间距在外源性活性维生素D补充的实验性牙周炎小鼠则明显降低。外源性活性维生素D补充的实验性牙周炎小鼠与对照实验性牙周炎小鼠相比,成骨细胞骨形成增加,牙槽骨丧失量及破骨细胞骨吸收显著减少,小鼠牙龈组织中NF-κB p65及CD3阳性细胞数显著降低,炎性反应减轻,小鼠牙龈组织细胞衰老相关因子IL-1β、TNF-α、MMP-3、MMP-8mRNA炎性因子表达水平下调,但上述指标未达到假手术组小鼠的水平。本研究利用1α(OH)ase基因敲除产生的内源性活性维生素D缺失的小鼠模型,并通过丝线结扎建立了实验性牙周炎模型,结合钙磷或外源性活性维生素D补充,研究了活性维生素D在维持牙周组织稳态及在预防牙周炎中的作用及机制。本研究结果证明内源性活性维生素D能够通过钙磷依赖性及其非依赖性的方式促进颌骨矿化和成骨细胞骨形成,抑制NF-κB信号通路和牙周炎症因子产生,发挥维持牙周组织稳态,延缓增龄引起的牙周组织衰老的作用。进而,我们还证明了内、外源性活性维生素D能够经维生素D受体介导,通过促进成骨细胞骨形成,抑制NF-κB信号通路、牙周炎症因子产生和破骨细胞骨吸收,发挥预防牙周炎的作用。本研究结果不仅揭示了活性维生素D在维持牙周组织稳态和预防牙周炎中的作用机制,而且为活性维生素D在延缓牙周组织衰老和预防牙周炎中的临床应用提供了实验和理论依据。