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科学技术的飞速发展使人们的工作生活时刻处在电磁辐射的环境中,因此电磁辐射对人类健康的影响日益成为关注的热点。颌面部是人体的主要暴露部位,更易受到电磁辐射的影响。研究发现软骨和骨都是电磁辐射的重要效应器官,颌面部主要由软骨和软骨下骨组成的颞下颌关节（temporomandibularjoint,TMJ）是口颌系统功能发挥的关键结构,截至目前很少见到不同强度脉冲电磁辐射对TMJ及其常见疾病颞下颌关节紊乱病（temporomandibular disorders,TMD）转归影响的研究报道。本研究第一部分建立了两种电磁参数的高强度脉冲电磁场（pulsed electromagnetic field,PEMF）对大鼠进行辐照,于辐照后3h、12h、24h取材,通过苏木精/伊红染色（hematoxylin＆eosin staining,HE staining）、番红 O-固绿染色（safranin O staining）、Ⅱ 型胶原（collagen type Ⅱ,ColⅡ）染色评价髁突软骨退变程度;通过免疫组化染色及western blotting检测髁突软骨中程序性坏死（necroptosis）关键分子的表达情况,从而探讨强电磁脉冲（electromagnetic pulse,EMP）对大鼠下颌髁突软骨的生物学效应。本研究第二部分依托通过课题组独创的大鼠单侧前牙反（unilateral anterior crossbite,UAC）引起TMJ骨关节炎（osteoarthritis,OA）样退变以及体外白细胞介素（interleukin,IL）-1β药刺激大鼠髁突软骨细胞模型,分别进行特定时间的PEMF干预。通过HE染色、番红O-固绿染色、Col Ⅱ染色观察大鼠髁突软骨组织形态;同时利用免疫组化染色、TUNEL染色、real-time PCR和western blotting检测大鼠髁突软骨/软骨细胞中促炎/降解因子、细胞死亡和MAPK通路相关分子的变化,从而探究PEMF对TMJOA早期软骨退变转归的影响。本研究第三部分通过大鼠UAC致TMJOA样变及体外IL-1β药物刺激小鼠成骨样MC3T3-E1细胞模型,分别进行特定的PEMF干预,通过HE染色、抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate resistant acid phosphatase,TRAP）染色、Micro-CT 分析观察大鼠髁突软骨下骨的组织形态学、破骨细胞活性及骨超微结构的变化;并利用碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色和茜素红染色观察MC3T3-E1细胞的成骨钙化能力,同时利用免疫荧光染色、real-time PCR和western blotting检测大鼠髁突软骨下骨中成/破骨相关因子以及Wnt/β-Catenin通路分子的变化情况,从而探究PEMF对大鼠TMJOA早期软骨下骨退变转归的影响。主要结果:1.高强度EMP对大鼠下颌髁突软骨的生物学效应与对照组相比,EMP1组（场强760kv/m、10Hz、10000次脉冲）的大鼠在辐照后3h、12h、24h时出现髁突软骨肥大层大量软骨细胞胞核异常深染、增大;且3h、12h、24h时髁突软骨中的Col Ⅱ阳性面积百分比显著降低,而软骨厚度、蛋白聚糖（aggrecan,AGG）分布未见明显变化;3h、24h时髁突软骨中的necroptosis关键分子受体相互作用蛋白激酶（receptor-interacting protein kinase,RIPK）3、磷酸化的混合系激酶区域样蛋白（mixed lineage kinase domain-like protein,MLKL）的蛋白表达明显上升,12h时与对照组无显著差异,呈现波动性变化。EMP2组（场强1000kv/m、20Hz、5000次脉冲）的大鼠在辐照后的髁突软骨细胞形态与软骨基质分布未见明显异常;辐照后RIPK3阳性细胞率及蛋白表达显著降低,p-MLKL阳性细胞率及蛋白表达在辐照后3h显著升高、12h无明显差异、24h显著降低。2.低频PEMF对大鼠TMJOA早期软骨退变转归的影响与同期对照组相比,3周、6周时UAC模型可以导致大鼠出现髁突软骨厚度降低,软骨基质（Col Ⅱ和AGG）降解,软骨细胞层次紊乱且密度降低,炎性/降解因子 IL-1β、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor,TNF）-α、IL-6、基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase,MMP）-3、MMP-9、MMP-13、含Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶（a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs,ADAMTS）-5及软骨肥大化因子X型胶原（Collagen type X,COLX）表达升高等典型的OA样变。适宜的PEMF干预可以有效抑制UAC诱导的3周时髁突软骨厚度降低,以及6周时软骨基质（Col Ⅱ和AGG）丢失和滑膜增生,显著下调髁突软骨中促炎/降解和软骨肥大化因子（IL-1β、TNF-α、IL-6、MMP-3、MMP-9、MMP-13、ADAMTS-5、COLX）的高表达;PEMF干预还可以显著抑制3周时髁突软骨细胞的死亡,并逆转necroptosis执行分子p-MLKL的表达升高同时促进凋亡关键分子活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（cleaved-Caspase3）的表达。体外PEMF干预也抑制了 IL-1β诱导的髁突软骨细胞死亡,并显著下调cleaved-Caspase3、p-MLKL的表达。PEMF干预上调UAC造模3周时髁突软骨中MAPK通路P3 8的蛋白表达及p-P3 8/P3 8的比值。3.低频PEMF对大鼠TMJOA早期软骨下骨退变转归的影响与同期对照组相比,3周、6周UAC模型可以导致大鼠出现髁突软骨下骨量弥漫性丢失、骨髓腔增大、软骨下骨表面粗糙不平,骨超微结构密度下降,破骨细胞活性增强,成骨相关因子中骨保护素（osteoptegerin,OPG）、ALP、成骨特异性转录因子 2（runt-related transcription factor 2,Runx2）、骨钙素（osteocalcin,OCN）表达下调等退行性变。适宜的PEMF干预可以有效逆转UAC所致的大鼠髁突软骨下骨异常骨吸收、破骨细胞数量增加,以及成骨相关因子OPG、ALP、Runx2、OCN、骨形成蛋白（bone morphogenetic protein,BMP）-2、Ⅰ型胶原（collagen type Ⅰ,COL1）表达水平和OPG/RANKL 比值的下降。PEMF干预对髁突软骨下骨的效应与雌激素注射相似,且两者在提高TMJOA中软骨下骨的成骨潜能方面具有一定的协同作用。此外,体外PEMF干预抑制了 MC3T3-E1细胞的死亡并促进了细胞ALP活性和成骨钙化能力。体内、体外均观察到PEMF干预后Wnt/β-Catenin信号通路相关因子Wnt1、低密度脂蛋白受体相关蛋白 5（low density lipoprotein receptor related protein 5,LRP5）、β连环蛋白（β-Catenin）的表达和p-GSK3β/GSK3β 比值明显增加。结论:1.一定剂量的EMP照射可引起髁突软骨的一过性损伤,necroptosis参与了 EMP照射对髁突软骨的瞬时损伤效应。2.适宜的PEMF干预在TMJOA早期可以抑制UAC导致的TMJOA样变中的髁突软骨退变,并逆转软骨下骨的异常骨改建,MAPK和Wnt/β-Catenin信号通路可能参与了 PEMF干预对TMJOA转归影响的生物学效应。