大鼠動(dòng)情周期不同階段正畸牙移動(dòng)牙周改建調(diào)控機(jī)理的比較研究.pdf

1、生物節(jié)律性活動(dòng)是生命的一種基本特征，它不僅廣泛存在于各種生物的生命活動(dòng)中而且在生物體的各個(gè)層次都有反映。隨著對(duì)這種生命節(jié)律研究的科學(xué)-時(shí)間生物學(xué)的發(fā)展，它對(duì)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域各個(gè)層面的研究越來(lái)越受到人們的重視。正畸治療是通過(guò)牙齒移動(dòng)來(lái)完成，正畸牙移動(dòng)是一種在機(jī)械外力刺激下局部牙周組織改建的生物治療。在正畸患者中，性別構(gòu)成以女性為多。月經(jīng)周期是女性的重要生理周期，具有近月節(jié)律特征，而目前大多數(shù)固定正畸治療的復(fù)診時(shí)間也是以月計(jì)，那么，正畸施力-牙

2、周改建-月經(jīng)周期之間是否存在相關(guān)關(guān)系？即正畸中眾多的女性患者在月經(jīng)周期的不同階段施力是否影響牙周組織的改建？牙移動(dòng)效應(yīng)有無(wú)不同？如果有影響，那么造成這種牙周改建差異的原因是什么？其調(diào)控機(jī)理如何？這些變化對(duì)機(jī)體的生理周期有無(wú)影響？這些都是正畸醫(yī)生必須面對(duì)的臨床問(wèn)題。 雌激素是維持女性正常月經(jīng)周期的最重要的性激素之一，同時(shí)雌激素還在體內(nèi)以內(nèi)分泌形式以及自分泌和旁分泌形式在器官、組織和細(xì)胞水平對(duì)骨組織的結(jié)構(gòu)和功能起著重要作用，尤其是在

3、骨組織局部環(huán)境中對(duì)骨結(jié)構(gòu)、骨量的維持和骨組織的改建非常重要。女性經(jīng)期循環(huán)中雌激素含量呈波動(dòng)變化，骨組織也經(jīng)歷相應(yīng)的改建循環(huán)?，F(xiàn)已證實(shí)，牙周組織包括牙槽骨在內(nèi)，是雌激素的靶器官之一，正畸牙移動(dòng)中以牙槽骨為主的牙周組織的改建都受到雌激素的影響。此外，近期的研究結(jié)果顯示，無(wú)論是在雌激素對(duì)骨形成和骨吸收的調(diào)控，還是機(jī)械應(yīng)力引發(fā)的骨改建中，胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGFs)都扮演著重要角色。雌激素與胰島素樣生長(zhǎng)因子的波動(dòng)反映著骨代謝的不同差異和變化。那

4、么，在自然生理狀態(tài)下以及在月經(jīng)周期的不同時(shí)間斷層正畸加力時(shí)牙周局部雌激素和胰島素樣生長(zhǎng)因子有何變化？是否也存在節(jié)律性？它們對(duì)牙周組織改建有何影響？這種影響是通過(guò)什么途徑調(diào)控的？雌激素、胰島素樣生長(zhǎng)因子和骨改建之間關(guān)系如何？它們之間是否存在相互作用？這些是本研究的著眼點(diǎn)。 本研究是在前期對(duì)月經(jīng)周期全身雌激素及相應(yīng)牙周組織雌激素受體變化節(jié)律的時(shí)間生物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用現(xiàn)代組織病理技術(shù)和時(shí)間生物學(xué)分析方法，進(jìn)一步研究月經(jīng)周期不同階段

5、中，作為靶器官之一的牙周組織局部雌激素的分布以及胰島素樣生長(zhǎng)因子Ⅰ和Ⅱ(IGF-Ⅰ，IGF-Ⅱ)mRNA的表達(dá)變化情況，進(jìn)一步探索造成月經(jīng)周期不同階段牙周改建差異的調(diào)控機(jī)理，并試圖通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)目前爭(zhēng)論較多的雌激素、應(yīng)力、IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ的相互作用機(jī)制及途徑進(jìn)行研究；嘗試從時(shí)間生物學(xué)的角度對(duì)生理現(xiàn)象的分子生物學(xué)機(jī)制進(jìn)行分析，以期為了解青年女性正畸治療的安全性、影響因素、最佳施力時(shí)機(jī)和最佳效應(yīng)提供參考。 本研究選擇動(dòng)情周期為

6、5日間隔的3月齡Wistar雌性大鼠，動(dòng)物分組為空白對(duì)照組(A)、加力1次組(D)、加力4次組(G)以及戴入矯治器不加力的加力1次對(duì)照組(B)、加力4次對(duì)照組(E)等5組，標(biāo)本分組中又增加了加力1次自身對(duì)側(cè)對(duì)照組(C)和加力4次自身對(duì)側(cè)對(duì)照組(F)共7組。每組按Haruyama的大鼠動(dòng)情周期分組法又平均分為動(dòng)情前期、動(dòng)情期、動(dòng)情后期及動(dòng)情間期4個(gè)組，加力組分別在動(dòng)情周期的某一特定階段(動(dòng)情前期、動(dòng)情期、動(dòng)情后期和動(dòng)情間期)戴入牙移動(dòng)裝置

7、并定時(shí)加力，計(jì)測(cè)：牙移動(dòng)量，并用免疫組化、原位雜交法測(cè)定大鼠牙周組織中雌二醇(E2)、IGF-Ⅰ和IGF-ⅡmRNA的分布及變化情況。采用單因素方差分析(one-wayANOVA)和Bingham余弦參數(shù)比較法對(duì)以上研究結(jié)果作系統(tǒng)綜合分析，以探索其差異性，變化規(guī)律、分布特征及其內(nèi)在聯(lián)系。 結(jié)果顯示： 1采用陰道涂片法可以準(zhǔn)確的區(qū)分和確定雌性大鼠動(dòng)情周期中的不同階段(動(dòng)情前期、動(dòng)情期、動(dòng)情后期、動(dòng)情間期)，通過(guò)改良正畸加力

8、的實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)處于動(dòng)情周期不同階段的大鼠進(jìn)行模擬正畸加力，成功地建立了動(dòng)情周期不同階段正畸牙移動(dòng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。 2在動(dòng)情周期的不同階段進(jìn)行正畸加力，所獲得的牙移動(dòng)效果不同：在動(dòng)情前期加力牙移動(dòng)量最小，在動(dòng)情期加力牙移動(dòng)量最大，在動(dòng)情后期和動(dòng)情間期加力牙移動(dòng)量相當(dāng)并介于前兩者之間。 3自然狀態(tài)下(空白對(duì)照組)，牙周組織有雌激素(E2)的表達(dá)并且表達(dá)的水平不一樣。在動(dòng)情前期最高，動(dòng)情期最低，動(dòng)情后期和動(dòng)情間期相當(dāng)且介于前二

9、者之間。在動(dòng)情周期的不同階段雌激素(E2)的表達(dá)變化呈現(xiàn)與動(dòng)情周期相關(guān)的、周期為5天且符合余弦曲線的亞日節(jié)律。 4在動(dòng)情周期的不同階段，正畸加力使正畸牙張力側(cè)牙周組織局部E2的表達(dá)增強(qiáng)，提示局部雌激素參與了正畸牽張引起的牙周組織改建。 5在全身和局部雌激素表達(dá)最強(qiáng)的動(dòng)情前期牙齒移動(dòng)最慢，表達(dá)最弱的動(dòng)情期移動(dòng)最快說(shuō)明雌激素對(duì)骨組織的保護(hù)作用。 6大鼠動(dòng)情周期不同階段牙周組織局部E2表達(dá)具有符合余弦曲線的5天為一周期

10、的亞日節(jié)律，與全身E2表達(dá)節(jié)律相一致。 7自然狀態(tài)下，在大鼠動(dòng)情周期不同階段，牙周組織(成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、部分牙周膜細(xì)胞)有IGF-Ⅰ和IGF-ⅡmRNA的表達(dá)。提示IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ可以局部合成并以自分泌/旁分泌的形式在牙周組織改建中發(fā)揮作用。 8正畸牽張應(yīng)力上調(diào)IGF-ⅠmRNA的表達(dá)強(qiáng)度，提示IGF-Ⅰ參與正畸牙移動(dòng)引起的牙周組織改建。 9IGF-ⅡmRNA的表達(dá)強(qiáng)度在動(dòng)情周期的不同階段沒(méi)有差別，但和

11、正畸加力關(guān)系密切，正畸牽張應(yīng)力明顯上調(diào)IGF-ⅡmRNA的表達(dá)強(qiáng)度。 10在動(dòng)情周期的不同階段，各實(shí)驗(yàn)組牙周組織IGF-ⅠmRNA的表達(dá)呈現(xiàn)符合余弦曲線的周期為5天的亞日節(jié)律。 11大鼠動(dòng)情周期牙周組織局部IGF-ⅡmRNA表達(dá)沒(méi)有呈現(xiàn)與局部和全身雌激素相同的節(jié)律，更多地受到正畸牽張應(yīng)力的影響，可能其系作為局部因子參與正畸牽張引起的牙周改建。 提示： 1在大鼠動(dòng)情周期的不同階段進(jìn)行正畸加力，牙齒的移動(dòng)量有

12、差異，在動(dòng)情前期加力牙移動(dòng)量最小，在動(dòng)情期加力牙移動(dòng)量最大，在動(dòng)情后期和動(dòng)情間期加力牙移動(dòng)量相當(dāng)并介于前兩者之間。提示臨床中在女性月經(jīng)周期的不同時(shí)期進(jìn)行正畸加力也可能存在不同的牙移動(dòng)效果。 2大鼠動(dòng)情周期不同階段牙周組織局部E2表達(dá)具有亞日節(jié)律性，呈現(xiàn)符合余弦曲線的節(jié)律性變化規(guī)律，與全身雌激素表達(dá)節(jié)律相一致。一方面提示全身雌激素水平可能由正畸應(yīng)力引起的局部雌激素的升高而改變；另一方面也說(shuō)明雖然正畸加力使張力側(cè)牙周組織局部E2的表

13、達(dá)增強(qiáng)，但并沒(méi)有改變隨動(dòng)情周期呈節(jié)律性波動(dòng)的趨勢(shì)和規(guī)律，只是影響到節(jié)律的振幅，峰值相位等參數(shù)，提示對(duì)女性生理周期而言正畸治療是安全的。 3IGF-ⅠmRNA的表達(dá)強(qiáng)度在局部E2最高的動(dòng)情前期最高，在局部E2最低的動(dòng)情期最低，與全身和局部E2呈現(xiàn)相同的節(jié)律變化，提示三者可能由同一種內(nèi)源機(jī)制發(fā)動(dòng)和控制，或者是雌激素對(duì)骨改建的作用和調(diào)控很可能通過(guò)IGF-Ⅰ途徑，但需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)。 4大鼠動(dòng)情周期牙周組織局部IGF-ⅡmRN