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[摘要]目的:本實验旨在研究正畸治疗过程中骨皮质切开术对大鼠牙龈成纤维细胞(Rat gingival fibroblasts,RGFs)的细胞间黏附分子(intercellular adhesion molecule,ICAM)-1、血管细胞黏附分子(vascularcell adhesion molecule,VCAM)-1表达水平的影响和作用机制。方法:选取10周雄性健康Wistar大鼠57只,随机分成骨皮质切开组、普通正畸组、骨皮质切开+普通正畸组,每组18只;剩余3只为空白对照组。按照相应设计构建大鼠牙齿移动模型,分别于第10、20、30天处死大鼠,提取RGFs并进行体外培养,收集各组RGFs蛋白及RNA,通过Western blot及逆转录多聚酶链式反应检测黏附分子的蛋白表达水平及mRNA表达水平,采用SPSS 19.0软件对数据进行统计分析。结果:同一时间点(10d,20d,30d),普通正畸组、骨皮质切开+普通正畸组RGFs的ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达水平和mRNA表达水平均显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);不同时间点,骨皮质切开+普通正畸组ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达水平和mRNA表达水平随时间变化显著升高(P<0.05)。结论:正畸治疗时采用骨皮质切开术可能诱导免疫细胞的浸润、转移并促使牙周组织炎症发生。因此,在使用骨皮质切开术进行正畸治疗时,口腔牙周卫生维护更加重要。
[关键词]骨皮质切开术;正畸;牙龈成纤维细胞;黏附分子
[中图分类号]R783.5 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455(2018)11-0141-04
Abstract: Objective This experiment aims to study the level effects and mechanisms process of orthodontic treatment of bone cortex incision on intercellular adhesion molecule cell adhesion molecules(ICAM)-1 and vascular cell adhesion molecule(VCAM)-1 expression on rat gingival fibroblast(RGF). Methods 57 healthy Wistar rats were randomly divided into three groups: the bone cortex incision group, the orthodontic group, the bone cortex incision+orthodontic group, 18 rats in each group. while the remaining 3 rats were the control group.Construction of rat tooth movement model according to the corresponding design. The rats were killed in 10, 20 and 30d respectively. We extracted of RGFs and cultured in vitro. RGFs protein and RNA were collected in each group. Detection of protein expression level and mRNA expression level of adhesion molecules by Western blot and reverse transcriptase polymerase chain reaction. SPSS 19.0 were used the analysis. Results At the same time point (10d, 20d, 30d), the expression levels of ICAM-1 and VCAM-1 in the orthodontic group and the bone cortex incision+orthodontic group RGFs and mRNA were significantly higher than those in the control group, the differences were statistically significant(P<0.05). At different time points, the expression levels of ICAM-1 and VCAM-1 in the the bone cortex incision+orthodontic group and the expression of mRNA increased significantly with time(P<0.05). Conclusion Bone cortex incision may induce the infiltration and metastasis of immune cells and promote the occurrence of periodontal inflammation. Oral periodontal health maintenance is more important in orthodontic treatment with osteotomy.
Key words: corticotomy; orthodontics; gingival fibroblasts; adhesion molecules 正畸治疗时间与患者错牙合畸形程度、拔牙与否、手术与否等关系密切,对于患者和医生具有重要意义,而提高牙齿移动速度,缩短正畸治疗时间一直是口腔正畸治疗的主要研究方向[1]。1959年Kole[2]研究发现皮质骨是正畸牙移动的最大阻力来源,切断皮质骨可以提高牙齿移动的速度,提出了“骨块整体移动”理论,并据此行垂直骨皮质切开术和根尖区水平截骨术形成完整骨块来矫正前牙的开牙合和深覆牙合)。近年来,随着骨皮质切开术理论与实践的不断进步,区域性骨代谢加速理论(Regional Acceleratory Phenomenon,RAP)[3]得到了更多学者认可,有研究表明[4-5]骨皮质切开术激发RAP,成骨和破骨细胞活性增加,成骨和破骨过程加速,促使正畸牙移动加快。目前对骨皮质切开术的研究主要集中在手术对于牙槽骨的影响,对于牙周组织影响的尚不明确,本实验旨在研究骨皮质切开术对鼠牙龈成纤维细胞(Rat gingival fibroblasts,RGFs)RGFs生物学活性以及细胞间黏附分子(Intercellular adhesion molecule,ICAM)-1、血管细胞黏附分子(Vascularcell adhesion molecule,VCAM)-1表达水平的影响和作用机制。
1 材料和方法
1.1 实验动物及分组:选取10周雄性健康Wistar大鼠57只,体重(300±30)g,分笼饲养,食水自由,温度23℃~25℃、湿度50%~60%、光照12h,1周后称重记录。54只大鼠随机平均分成3组:骨皮质切开组,普通正畸组,骨皮质切开+普通正畸组,每组18只。剩余3只作为空白对照组。
1.2 主要试剂与仪器:胎牛血清、小牛血清白蛋白、噻唑蓝( MTT)和BCA蛋白浓度测定试剂盒(Ptomega公司,美国),Western blot分析系统(Amersham Biosciences公司,英国),Westem抗体、DMEM培养基(Gibco公司,美国),CO2培养箱、PCR仪、实时定量荧光PCR仪和酶标仪(Bio-Rad公司,美国),倒置显微镜(Olympus公司,日本)。
1.3 实验动物处理:大鼠称重后腹腔内注射10%(350mg/kg)水合氯醛麻醉,手术台固定,取右上第一磨牙为实验牙。
1.3.1 骨皮质切开组:在大鼠右上第一磨牙颊侧翻全厚黏骨膜瓣至根方,用超声骨刀于牙根近、远中牙槽骨上做纵向骨皮质切开穿透骨皮质至骨松质,上端距牙槽嵴顶0.5mm,下端距根尖0.3mm,深0.2mm。0号手术线缝合,术后1周拆线。
1.3.2 普通正畸组:用直径0.25mm钻头的高速手机在大鼠右上第一磨牙及两中切牙的近、远中牙颈部磨出约0.5mm深的固位沟,将0.50cm的不锈钢结扎丝置于固位沟内,将60g的带圈镍钛螺旋弹簧置于磨牙和切牙(8字结扎)之间的腭侧,并与结扎丝固定(固定处流动树脂粘固)。
1.3.3 骨皮质切开+普通正畸组:大鼠右上第一磨牙颊侧翻全厚黏骨膜瓣至根方,用超声骨刀于牙根近、远中牙槽骨上做纵向骨皮质切开穿透骨皮质至骨松质,上端距牙槽嵴顶0.5mm,下端距根尖0.3mm,深0.2mm。0号手术线缝合,术后1周拆线。拆线后用直径0.25mm钻头的高速手机在大鼠右上第一磨牙及两中切牙的近、远中牙颈部磨出约0.5mm深的固位沟,将0.50cm的不銹钢结扎丝置于固位沟内,将60g的带圈镍钛螺旋弹簧置于磨牙和切牙(8字结扎)之间的腭侧,并与结扎丝固定(固定处流动树脂粘固)。
1.4 RGF的提取和培养:各实验组根据处死时间的不同分为第10、20、30天3个组。采取颈椎脱臼法处死大鼠,切除正畸牙部位牙龈组织,用无血清DMEM培养液冲洗后剪成为1mm3左右的碎块,在CO2培养箱(50IU/ml青霉素+链霉素的DMEM 培养液;10% FBS;5% CO2;饱和湿度;37℃)中孵育,组织块贴壁后隔日半量换液。胰蛋白酶消化后取第4~7代的细胞用于实验。
1.5 Western blot分析:20d时使用T25培养瓶培养RGF,2d后收集细胞,提取总蛋白,SDS-PAGE电泳后转移至聚偏氟乙烯(Polyvinylidene difluoride,PVDF)膜中。PBS缓冲液中孵育20min后加入1:300的兔抗-ICAM-1和羊抗-VCAM-1多克隆抗体,4℃孵育过夜。隔日PBS洗涤后加入辣根过氧化酶(horseradish peroxidase,HRP)抗体孵育2h,再使用PBS洗涤后检测特异性免疫结合。使用GAPDH作为对照。
1.6 逆转录多聚酶链式反应:各个时间点取T25培养瓶培养RGF,方法同1.5,2d后收集细胞,提取总RNA后反转录为cDNA,行PCR扩增(表1)real-time PCR检测,收集系统图像,以ICAM-1、VCAM-1与β-actin条带灰度值比值作为该基因表达的相对值,重复实验3次记录平均值。
1.7 统计学分析:采用SPSS 19.0软件进行LSD、Bonferroni分析,显著水平α=0.05。
2 结果
2.1 牙龈成纤维细胞ICAM-1和VCAM-1蛋白表达水平的影响:如表2所示,同一时间点(10d,20d,30d),普通正畸组、骨皮质切开+普通正畸组RGFs的ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达水平均显著高于空白对照组和骨皮质切开组,差异有统计学意义(P<0.05);骨皮质切开组与空白对照组在同一时间点上比较,差异无统计学意义(P>0.05)。不同时间点,骨皮质切开+普通正畸组ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达随时间变化表达水平显著升高(P<0.05),而骨皮质切开组与普通正畸组无此变化,说明骨皮质切开术加常规正畸治疗对口腔牙周状况产生一定影响。见图1。
2.2 牙龈成纤维细胞ICAM-1和VCAM-1 mRNA表达水平的影响:由表3可知,同一时间点(10d,20d,30d),普通正畸组、骨皮质切开+普通正畸组RGFs的ICAM-1和VCAM-1的mRNA表达水平均显著高于空白对照组和骨皮质切开组(P<0.05),骨皮质切开组与空白对照组在同一时间点比较,差异无统计学意义(P>0.05);不同时间点,骨皮质切开+普通正畸组ICAM-1和VCAM-1的mRNA表达随时间变化表达水平显著升高(P<0.05),而骨皮质切开组与普通正畸组无此变化,说明骨皮质切开术加常规正畸治疗对口腔牙周产生一定影响。见图2。 3 討论
牙齿错牙合畸形的矫治需要对错位牙、颌骨施加矫治力以引起牙周组织和颌骨等组织发生改建,从而使牙齿移动[6]。正畸的过程是在机械力的刺激下,牙周膜的动态改建恢复过程。缩短正畸治疗时间是正畸研究的重要方向[7]。自Kole[2]于1959年为解决扩弓问题而提出“骨块移动”理论,骨皮质切开术就被认为是高效,安全的辅助正畸治疗手段,可以有效地缩短正畸治疗时间。近年来,Wilcko 提出了RAP理论[8],并在正畸骨皮质切开术同时进行骨移植,称为加速成骨正畸(Accelerated osteogenic orthodontics,AOO)或牙周加速成骨正畸[9](Periodontally accelerated osteogenic orthodontics,PAOO)。有研究表明[10]正畸力可以增加细胞因子的活性,通过前列腺素E2通路或RANK/RANKL通路诱导成骨、破骨细胞的分化和成熟,刺激炎症标志物的表达,从而加快牙齿移动速度。ICAM-1和VCAM-1是RGF的重要细胞黏附分子[11],正常生理情况下,牙龈成纤维细胞仅微量表达ICAM-1与VCAM-1,其表达水平可以影响免疫细胞向牙周炎症组织内的浸润和转移,并影响牙周炎症的发生与发展[12]。
本实验选取的10周龄Wistar大鼠上颌第一磨牙解剖结构类似于人的牙齿,机械力引起的骨组织反应与人类相似,同时牙槽窝的骨形成与骨吸收的平衡状态、骨更新率、可诱导性以及骨改建也与人类相似[13]。同时使用中切牙为支抗牵拉第一磨牙倾斜移动具有力量持久,操作简单等特点。但大鼠牙齿小、锥度大,因此本实验采用制备固位沟、流动树脂粘接固位等措施。King等[14]的研究表明30~60g的力量,可以有效移动大鼠磨牙,因此本实验采用60g的牵引力。
本研究通过动物实验对骨皮质切开术后牙龈成纤维细胞的细胞因子进行了初步探讨,该细胞因子可以影响免疫细胞向牙周组织内的浸润与转移,是本实验的关键指标。本实验结果显示相同时间点,通正畸组、骨皮质切开+普通正畸组的RGFs的ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达水平和mRNA表达水平均显著高于空白对照组(P<0.05);不同时间点,骨皮质切开+普通正畸组随时间变化ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达水平和mRNA表达水平显著升高(P<0.05),说明正畸治疗时采用骨皮质切开术对口腔牙周状况产生一定影响,可能诱导免疫细胞的浸润、转移并促使牙周组织炎症发生。因此,在使用骨皮质切开术进行正畸治疗时,口腔牙周卫生维护更加重要。
[参考文献]
[1]Prabha RD,Kandasamy R,Sivaraman US,et al.Antibacterial nanosilver coated orthodontic bands with potential implications in dentistry[J].Indian J Med Res,2016,144(4):580-586.
[2]Kole H.Surgical operations on the alveolar ridge to correct occlusal abnormalities[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol,1959,12(5):515-529.
[3]Frost HM.The regional acceleratory phenomenon: a review[J].Henry Ford Hosp Med J,1983,31(1):3-9.
[4]Chen YW,Wang HC,Gao LH,et al.Osteoclastogenesis in local alveolar bone in early decortication-facilitated orthodontic tooth movement[J].PloS One,2016,11(4):e0153937.
[5]Patterson BM,Dalci O,Papadopoulou AK,et al.Effect of piezocision on root resorption associated with orthodontic force: A microcomputed tomography study[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop,2017,151(1):53-62.
[6]Cardoso AA,Lopes LM,Rodrigues LP,et al.Influence of salivary parameters in the caries development in orthodontic patients-an observational clinical study[J]. Int J Paediatr Dent,2017,27(6):540.
[7]de Aguiar MC,Perinetti G,Capelli J Jr.The gingival crevicular fluid as a source of biomarkers to enhance efficiency of orthodontic and functional treatment of growing patients[J].Biomed Res Int,2017,2017(3):3257235.
[8]Wilcko WM,Wilcko T,Bouquot JE,et al.Rapid orthodontics with alveolar reshaping: two case reports of decrowding[J].Int J Periodontics Restorative Dent,2001,21(1):9-19. [9]Wilcko MT,Wilcko WM,Pulver JJ,et al.Accelerated osteogenic orthodontics technique: a 1-stage surgically facilitated rapid orthodontic technique with alveolar augmentation[J].J Oral Maxillofac Surg,2009,67(10):2149-2159.
[10]Al-Naoum F,Hajeer MY,Al-Jundi A.Does alveolar corticotomy accelerate orthodontic tooth movement when retracting upper canines? A split-mouth design randomized controlled trial[J].J Oral Maxillofac Surg,2014,72(10):1880-1889.
[11]Jafarian M,Mozhgani SH,Patrad E,et al.Evaluation of INOS, ICAM-1, and VCAM-1 gene expression: A study of adult T cell leukemia malignancy associated with HTLV-1[J].Arch Virol,2017,162(4):1017.
[12]Wang L,Li XH,Ning WC.Evaluation of ICAM-1 and VCAM-1 gene polymorphisms in patients with periodontal disease[J].Med Sci Monit,2016,22:2386-2391.
[13]Rigal S,Merloz P,Le ND,et al.Bone transport techniques in posttraumatic bone defects[J].Orthop Traumatol Surg Res,2012,98(1):103-108.
[14]King GJ,Keeling SD,Mccoy EA,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.
[收稿日期]2018-01-25 [修回日期]2018-08-08
編辑/朱婉蓉
[关键词]骨皮质切开术;正畸;牙龈成纤维细胞;黏附分子
[中图分类号]R783.5 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455(2018)11-0141-04
Abstract: Objective This experiment aims to study the level effects and mechanisms process of orthodontic treatment of bone cortex incision on intercellular adhesion molecule cell adhesion molecules(ICAM)-1 and vascular cell adhesion molecule(VCAM)-1 expression on rat gingival fibroblast(RGF). Methods 57 healthy Wistar rats were randomly divided into three groups: the bone cortex incision group, the orthodontic group, the bone cortex incision+orthodontic group, 18 rats in each group. while the remaining 3 rats were the control group.Construction of rat tooth movement model according to the corresponding design. The rats were killed in 10, 20 and 30d respectively. We extracted of RGFs and cultured in vitro. RGFs protein and RNA were collected in each group. Detection of protein expression level and mRNA expression level of adhesion molecules by Western blot and reverse transcriptase polymerase chain reaction. SPSS 19.0 were used the analysis. Results At the same time point (10d, 20d, 30d), the expression levels of ICAM-1 and VCAM-1 in the orthodontic group and the bone cortex incision+orthodontic group RGFs and mRNA were significantly higher than those in the control group, the differences were statistically significant(P<0.05). At different time points, the expression levels of ICAM-1 and VCAM-1 in the the bone cortex incision+orthodontic group and the expression of mRNA increased significantly with time(P<0.05). Conclusion Bone cortex incision may induce the infiltration and metastasis of immune cells and promote the occurrence of periodontal inflammation. Oral periodontal health maintenance is more important in orthodontic treatment with osteotomy.
Key words: corticotomy; orthodontics; gingival fibroblasts; adhesion molecules 正畸治疗时间与患者错牙合畸形程度、拔牙与否、手术与否等关系密切,对于患者和医生具有重要意义,而提高牙齿移动速度,缩短正畸治疗时间一直是口腔正畸治疗的主要研究方向[1]。1959年Kole[2]研究发现皮质骨是正畸牙移动的最大阻力来源,切断皮质骨可以提高牙齿移动的速度,提出了“骨块整体移动”理论,并据此行垂直骨皮质切开术和根尖区水平截骨术形成完整骨块来矫正前牙的开牙合和深覆牙合)。近年来,随着骨皮质切开术理论与实践的不断进步,区域性骨代谢加速理论(Regional Acceleratory Phenomenon,RAP)[3]得到了更多学者认可,有研究表明[4-5]骨皮质切开术激发RAP,成骨和破骨细胞活性增加,成骨和破骨过程加速,促使正畸牙移动加快。目前对骨皮质切开术的研究主要集中在手术对于牙槽骨的影响,对于牙周组织影响的尚不明确,本实验旨在研究骨皮质切开术对鼠牙龈成纤维细胞(Rat gingival fibroblasts,RGFs)RGFs生物学活性以及细胞间黏附分子(Intercellular adhesion molecule,ICAM)-1、血管细胞黏附分子(Vascularcell adhesion molecule,VCAM)-1表达水平的影响和作用机制。
1 材料和方法
1.1 实验动物及分组:选取10周雄性健康Wistar大鼠57只,体重(300±30)g,分笼饲养,食水自由,温度23℃~25℃、湿度50%~60%、光照12h,1周后称重记录。54只大鼠随机平均分成3组:骨皮质切开组,普通正畸组,骨皮质切开+普通正畸组,每组18只。剩余3只作为空白对照组。
1.2 主要试剂与仪器:胎牛血清、小牛血清白蛋白、噻唑蓝( MTT)和BCA蛋白浓度测定试剂盒(Ptomega公司,美国),Western blot分析系统(Amersham Biosciences公司,英国),Westem抗体、DMEM培养基(Gibco公司,美国),CO2培养箱、PCR仪、实时定量荧光PCR仪和酶标仪(Bio-Rad公司,美国),倒置显微镜(Olympus公司,日本)。
1.3 实验动物处理:大鼠称重后腹腔内注射10%(350mg/kg)水合氯醛麻醉,手术台固定,取右上第一磨牙为实验牙。
1.3.1 骨皮质切开组:在大鼠右上第一磨牙颊侧翻全厚黏骨膜瓣至根方,用超声骨刀于牙根近、远中牙槽骨上做纵向骨皮质切开穿透骨皮质至骨松质,上端距牙槽嵴顶0.5mm,下端距根尖0.3mm,深0.2mm。0号手术线缝合,术后1周拆线。
1.3.2 普通正畸组:用直径0.25mm钻头的高速手机在大鼠右上第一磨牙及两中切牙的近、远中牙颈部磨出约0.5mm深的固位沟,将0.50cm的不锈钢结扎丝置于固位沟内,将60g的带圈镍钛螺旋弹簧置于磨牙和切牙(8字结扎)之间的腭侧,并与结扎丝固定(固定处流动树脂粘固)。
1.3.3 骨皮质切开+普通正畸组:大鼠右上第一磨牙颊侧翻全厚黏骨膜瓣至根方,用超声骨刀于牙根近、远中牙槽骨上做纵向骨皮质切开穿透骨皮质至骨松质,上端距牙槽嵴顶0.5mm,下端距根尖0.3mm,深0.2mm。0号手术线缝合,术后1周拆线。拆线后用直径0.25mm钻头的高速手机在大鼠右上第一磨牙及两中切牙的近、远中牙颈部磨出约0.5mm深的固位沟,将0.50cm的不銹钢结扎丝置于固位沟内,将60g的带圈镍钛螺旋弹簧置于磨牙和切牙(8字结扎)之间的腭侧,并与结扎丝固定(固定处流动树脂粘固)。
1.4 RGF的提取和培养:各实验组根据处死时间的不同分为第10、20、30天3个组。采取颈椎脱臼法处死大鼠,切除正畸牙部位牙龈组织,用无血清DMEM培养液冲洗后剪成为1mm3左右的碎块,在CO2培养箱(50IU/ml青霉素+链霉素的DMEM 培养液;10% FBS;5% CO2;饱和湿度;37℃)中孵育,组织块贴壁后隔日半量换液。胰蛋白酶消化后取第4~7代的细胞用于实验。
1.5 Western blot分析:20d时使用T25培养瓶培养RGF,2d后收集细胞,提取总蛋白,SDS-PAGE电泳后转移至聚偏氟乙烯(Polyvinylidene difluoride,PVDF)膜中。PBS缓冲液中孵育20min后加入1:300的兔抗-ICAM-1和羊抗-VCAM-1多克隆抗体,4℃孵育过夜。隔日PBS洗涤后加入辣根过氧化酶(horseradish peroxidase,HRP)抗体孵育2h,再使用PBS洗涤后检测特异性免疫结合。使用GAPDH作为对照。
1.6 逆转录多聚酶链式反应:各个时间点取T25培养瓶培养RGF,方法同1.5,2d后收集细胞,提取总RNA后反转录为cDNA,行PCR扩增(表1)real-time PCR检测,收集系统图像,以ICAM-1、VCAM-1与β-actin条带灰度值比值作为该基因表达的相对值,重复实验3次记录平均值。
1.7 统计学分析:采用SPSS 19.0软件进行LSD、Bonferroni分析,显著水平α=0.05。
2 结果
2.1 牙龈成纤维细胞ICAM-1和VCAM-1蛋白表达水平的影响:如表2所示,同一时间点(10d,20d,30d),普通正畸组、骨皮质切开+普通正畸组RGFs的ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达水平均显著高于空白对照组和骨皮质切开组,差异有统计学意义(P<0.05);骨皮质切开组与空白对照组在同一时间点上比较,差异无统计学意义(P>0.05)。不同时间点,骨皮质切开+普通正畸组ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达随时间变化表达水平显著升高(P<0.05),而骨皮质切开组与普通正畸组无此变化,说明骨皮质切开术加常规正畸治疗对口腔牙周状况产生一定影响。见图1。
2.2 牙龈成纤维细胞ICAM-1和VCAM-1 mRNA表达水平的影响:由表3可知,同一时间点(10d,20d,30d),普通正畸组、骨皮质切开+普通正畸组RGFs的ICAM-1和VCAM-1的mRNA表达水平均显著高于空白对照组和骨皮质切开组(P<0.05),骨皮质切开组与空白对照组在同一时间点比较,差异无统计学意义(P>0.05);不同时间点,骨皮质切开+普通正畸组ICAM-1和VCAM-1的mRNA表达随时间变化表达水平显著升高(P<0.05),而骨皮质切开组与普通正畸组无此变化,说明骨皮质切开术加常规正畸治疗对口腔牙周产生一定影响。见图2。 3 討论
牙齿错牙合畸形的矫治需要对错位牙、颌骨施加矫治力以引起牙周组织和颌骨等组织发生改建,从而使牙齿移动[6]。正畸的过程是在机械力的刺激下,牙周膜的动态改建恢复过程。缩短正畸治疗时间是正畸研究的重要方向[7]。自Kole[2]于1959年为解决扩弓问题而提出“骨块移动”理论,骨皮质切开术就被认为是高效,安全的辅助正畸治疗手段,可以有效地缩短正畸治疗时间。近年来,Wilcko 提出了RAP理论[8],并在正畸骨皮质切开术同时进行骨移植,称为加速成骨正畸(Accelerated osteogenic orthodontics,AOO)或牙周加速成骨正畸[9](Periodontally accelerated osteogenic orthodontics,PAOO)。有研究表明[10]正畸力可以增加细胞因子的活性,通过前列腺素E2通路或RANK/RANKL通路诱导成骨、破骨细胞的分化和成熟,刺激炎症标志物的表达,从而加快牙齿移动速度。ICAM-1和VCAM-1是RGF的重要细胞黏附分子[11],正常生理情况下,牙龈成纤维细胞仅微量表达ICAM-1与VCAM-1,其表达水平可以影响免疫细胞向牙周炎症组织内的浸润和转移,并影响牙周炎症的发生与发展[12]。
本实验选取的10周龄Wistar大鼠上颌第一磨牙解剖结构类似于人的牙齿,机械力引起的骨组织反应与人类相似,同时牙槽窝的骨形成与骨吸收的平衡状态、骨更新率、可诱导性以及骨改建也与人类相似[13]。同时使用中切牙为支抗牵拉第一磨牙倾斜移动具有力量持久,操作简单等特点。但大鼠牙齿小、锥度大,因此本实验采用制备固位沟、流动树脂粘接固位等措施。King等[14]的研究表明30~60g的力量,可以有效移动大鼠磨牙,因此本实验采用60g的牵引力。
本研究通过动物实验对骨皮质切开术后牙龈成纤维细胞的细胞因子进行了初步探讨,该细胞因子可以影响免疫细胞向牙周组织内的浸润与转移,是本实验的关键指标。本实验结果显示相同时间点,通正畸组、骨皮质切开+普通正畸组的RGFs的ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达水平和mRNA表达水平均显著高于空白对照组(P<0.05);不同时间点,骨皮质切开+普通正畸组随时间变化ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达水平和mRNA表达水平显著升高(P<0.05),说明正畸治疗时采用骨皮质切开术对口腔牙周状况产生一定影响,可能诱导免疫细胞的浸润、转移并促使牙周组织炎症发生。因此,在使用骨皮质切开术进行正畸治疗时,口腔牙周卫生维护更加重要。
[参考文献]
[1]Prabha RD,Kandasamy R,Sivaraman US,et al.Antibacterial nanosilver coated orthodontic bands with potential implications in dentistry[J].Indian J Med Res,2016,144(4):580-586.
[2]Kole H.Surgical operations on the alveolar ridge to correct occlusal abnormalities[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol,1959,12(5):515-529.
[3]Frost HM.The regional acceleratory phenomenon: a review[J].Henry Ford Hosp Med J,1983,31(1):3-9.
[4]Chen YW,Wang HC,Gao LH,et al.Osteoclastogenesis in local alveolar bone in early decortication-facilitated orthodontic tooth movement[J].PloS One,2016,11(4):e0153937.
[5]Patterson BM,Dalci O,Papadopoulou AK,et al.Effect of piezocision on root resorption associated with orthodontic force: A microcomputed tomography study[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop,2017,151(1):53-62.
[6]Cardoso AA,Lopes LM,Rodrigues LP,et al.Influence of salivary parameters in the caries development in orthodontic patients-an observational clinical study[J]. Int J Paediatr Dent,2017,27(6):540.
[7]de Aguiar MC,Perinetti G,Capelli J Jr.The gingival crevicular fluid as a source of biomarkers to enhance efficiency of orthodontic and functional treatment of growing patients[J].Biomed Res Int,2017,2017(3):3257235.
[8]Wilcko WM,Wilcko T,Bouquot JE,et al.Rapid orthodontics with alveolar reshaping: two case reports of decrowding[J].Int J Periodontics Restorative Dent,2001,21(1):9-19. [9]Wilcko MT,Wilcko WM,Pulver JJ,et al.Accelerated osteogenic orthodontics technique: a 1-stage surgically facilitated rapid orthodontic technique with alveolar augmentation[J].J Oral Maxillofac Surg,2009,67(10):2149-2159.
[10]Al-Naoum F,Hajeer MY,Al-Jundi A.Does alveolar corticotomy accelerate orthodontic tooth movement when retracting upper canines? A split-mouth design randomized controlled trial[J].J Oral Maxillofac Surg,2014,72(10):1880-1889.
[11]Jafarian M,Mozhgani SH,Patrad E,et al.Evaluation of INOS, ICAM-1, and VCAM-1 gene expression: A study of adult T cell leukemia malignancy associated with HTLV-1[J].Arch Virol,2017,162(4):1017.
[12]Wang L,Li XH,Ning WC.Evaluation of ICAM-1 and VCAM-1 gene polymorphisms in patients with periodontal disease[J].Med Sci Monit,2016,22:2386-2391.
[13]Rigal S,Merloz P,Le ND,et al.Bone transport techniques in posttraumatic bone defects[J].Orthop Traumatol Surg Res,2012,98(1):103-108.
[14]King GJ,Keeling SD,Mccoy EA,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.
[收稿日期]2018-01-25 [修回日期]2018-08-08
編辑/朱婉蓉