朱蓮蓬，張　彬，陳娟娟，李金源

(華北理工大學(xué) 口腔醫(yī)學(xué)院，河北 唐山 063000)

妊娠期、哺乳期大鼠正畸牙移動(dòng)過程中骨密度和骨鈣素的變化

朱蓮蓬，張彬，陳娟娟，李金源

(華北理工大學(xué) 口腔醫(yī)學(xué)院，河北 唐山 063000)

目的探討妊娠期和哺乳期大鼠正畸牙移動(dòng)骨改建過程中骨密度和血清骨鈣素變化，為臨床治療提供理論依據(jù)。方法將75只成年雌性Wistar大鼠隨機(jī)分成妊娠組、哺乳組、正畸加力未妊娠組、正畸加力妊娠組和正畸加力哺乳組，每組15只，并建立妊娠、哺乳大鼠模型。施加近中向正畸力于5組大鼠的右側(cè)上頜第一磨牙，分別在加力7 d，14 d，21 d后取脛骨近端檢測(cè)骨密度，取靜脈血檢測(cè)骨鈣素。結(jié)果正畸加力妊娠組和正畸加力哺乳組大鼠第7天，14天，21天脛骨近端骨密度均低于正畸加力未妊娠組，差異有顯著性意義(P<0.05)。正畸加力妊娠組第7天，14天，21天脛骨近端骨密度分別與妊娠組比較，差異無顯著性意義(P>0.05)。正畸加力哺乳組第7天，14天，21天脛骨近端骨密度分別與哺乳組比較，差異無顯著性意義(P>0.05)。正畸加力妊娠組和正畸加力哺乳組大鼠第7天，14天，21天血清骨鈣素均高于正畸加力未妊娠組，差異有顯著性意義(P<0.05)。正畸加力妊娠組第7天，14天，21天血清骨鈣素分別與妊娠組比較，差異無顯著性意義(P>0.05)。正畸加力哺乳組第14天血清骨鈣素高于哺乳組，差異有顯著性意義(P<0.05)。結(jié)論相比于未妊娠大鼠，妊娠期大鼠和哺乳期大鼠正畸牙移動(dòng)過程中脛骨骨密度降低，血清骨鈣素升高。

妊娠期大鼠；哺乳期大鼠；正畸牙移動(dòng)；骨密度；骨鈣素

[引用本文]朱蓮蓬，張彬，陳娟娟，等. 妊娠期、哺乳期大鼠正畸牙移動(dòng)過程中骨密度和骨鈣素的變化[J].大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2015,37(2)：129-132.

正畸牙移動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的牙周組織改建過程，其改建過程受系統(tǒng)因素、局部細(xì)胞激肽、生長(zhǎng)因子、機(jī)械力、激素等諸多因素的調(diào)控。近年來，隨著美學(xué)的進(jìn)步，越來越多的成年女性要求正畸治療，其中有一些就處于妊娠期或哺乳期。本實(shí)驗(yàn)主要研究妊娠期和哺乳期大鼠正畸牙移動(dòng)過程中骨密度和骨鈣素的變化，作為臨床治療的理論依據(jù)，為提高妊娠期和哺乳期患者臨床治療的安全性和時(shí)機(jī)等提供實(shí)驗(yàn)參考。

1　材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)分組

選擇成年雌性Wistar大鼠75只及雄性大鼠20只(購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司)，3月齡，體重(220±20)g，SPF級(jí)，繁殖飼料喂養(yǎng)。將75只雌性大鼠隨機(jī)分成妊娠組、哺乳組、正畸加力未妊娠組、正畸加力妊娠組和正畸加力哺乳組，每組15只，組間差異無顯著性意義。按7 d，14 d，21 d正畸牙移動(dòng)時(shí)間段又將各組平均分為3小組，每組5只。

1.2模型制備

采用陰道涂片法確定大鼠所處的動(dòng)情周期不同階段，定期稱重，在大鼠的下一個(gè)動(dòng)情前期按雄、雌性1∶1進(jìn)行合籠，以查到孕栓為妊娠第1天，立即給予單籠飼養(yǎng)，孕21 d后自然分娩。仔鼠于分娩后21 d斷奶。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

加力裝置包括：NiTi螺旋拉簧(Φ 0.12 mm)、結(jié)扎絲(Φ 0.025 mm)。分別在大鼠上頜右側(cè)第一磨牙和切牙頰舌、近中側(cè)牙冠近頸部磨一深約0.5 mm的溝，結(jié)扎絲分別繞過磨牙和切牙頸部結(jié)扎，并用NiTi螺旋拉簧將兩端連接。彈簧拉伸，賦加力值為50 g拉右側(cè)上頜第一磨牙向近中做傾斜移動(dòng)。每天檢查1次加力裝置是否完整，如有損壞和脫落等情況出現(xiàn)，及時(shí)進(jìn)行修理和安裝。

1.4檢測(cè)指標(biāo)

檢測(cè)所有組別大鼠加力第7天，14天，21天左側(cè)脛骨近端骨密度，取靜脈血檢測(cè)骨鈣素。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS17.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)和S-N-K檢驗(yàn)多重比較各組之間的差異，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)　果

2.1各組大鼠左側(cè)脛骨近端骨密度的比較

妊娠組、正畸加力妊娠組和正畸加力哺乳組第7天與21天，第14天與21天比較，差異均有顯著性意義(P<0.05)。哺乳組第7天，14天，21天之間兩兩比較，差異有顯著性意義(P<0.05)。正畸加力未妊娠組第7天，14天，21天分別與其余各組比較，差異均有顯著性意義(P<0.05)。正畸加力妊娠組第7天，14天，21天分別與妊娠組比較，差異無顯著性意義(P>0.05)。正畸加力哺乳組第7天、14天、21天分別與哺乳組比較，差異均無顯著性意義(P>0.05)。見表1、圖1。

表1　各組大鼠骨密度值的變化Tab 1 Changes of BMD of rats

圖1　各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)骨密度值Fig 1 BMD of rats in different time points

2.2各組大鼠血清骨鈣素變化的比較

正畸加力哺乳組第7 天與14天，第14天與21天比較，差異有顯著性意義(P<0.05)。正畸加力未妊娠組第7天，14天，21天分別與其余各組比較，差異均有顯著性意義(P<0.05)。哺乳組第14天與正畸加力哺乳組比較，差異有顯著性意義(P<0.05)。見表2、圖2。

表2　各組大鼠血清骨鈣素含量的變化Tab 2 Changes in content of BGP of rats

表2　各組大鼠血清骨鈣素含量的變化Tab 2 Changes in content of BGP of rats　　　　　

1)與正畸加力未妊娠組比較，P<0.05；2)與哺乳組比較，P<0.05；3)與正畸加力哺乳組比較，P<0.05；4)與第14天比較，P<0.05；5)與正畸加力妊娠組比較，P<0.05

n第7天第14天第21天妊娠組151.544±0.0711)1.586±0.0821)2)1.523±0.1241)2)哺乳組151.669±0.0871)1.781±0.1581)3)1.711±0.0571)正畸加力未妊娠組151.345±0.1331.323±0.1131.385±0.090正畸加力妊娠組151.679±0.0781)1.663±0.1121)1.592±0.0991)正畸加力哺乳組151.713±0.1301)4)1.976±0.2261)5)1.747±0.1171)4)5)

圖2　各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)骨鈣素值Fig 2 BGP of rats in different time points

3　討　論

選擇本研究對(duì)象，主要考慮Wistar大鼠具有與人群相似的自然基因型，大鼠孕21(19～22)d，哺乳期21 d，故將21 d作為實(shí)驗(yàn)周期。有實(shí)驗(yàn)表明，體重與骨量、脂肪含量呈正直線相關(guān)(P<0.05)[1]。本實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)嚴(yán)格控制各組大鼠的體重，其目的就是排除體重等因素的干擾。

3.1妊娠期、哺乳期對(duì)骨密度的影響

妊娠母體血鈣濃度下降，促進(jìn)甲狀旁腺激素(PTH)分泌，降低降鈣素(CT)分泌，刺激1,25(OH)2D3的形成，小腸鈣吸收增加，尿糞鈣排泄減少，骨鈣動(dòng)員，骨密度下降。妊娠母體血漿CT升高，并在孕末期達(dá)高水平，對(duì)抗1,25(OH)2,D3的增加，抑制PTH引起的骨鹽溶解作用，協(xié)同PTH對(duì)骨的再吸收，體現(xiàn)了母體對(duì)骨骼的保護(hù)性[2]。Eisman等[3]研究表明妊娠期骨轉(zhuǎn)換急速增加，由于母體腸道鈣吸收增加，在營養(yǎng)狀態(tài)良好的婦女骨量很少丟失。妊娠期的骨重建為階段性，在妊娠早期減少的骨量，在妊娠晚期可重儲(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述研究結(jié)果一致。

Glerean M等[4]的縱向研究認(rèn)為骨密度及骨礦物質(zhì)量受哺乳影響。Cranney等[5]研究證實(shí)，大量婦女在哺乳期攝取鈣不足導(dǎo)致脊柱骨密度降低。婦女在哺乳期為滿足嬰兒鈣的需要，骨鈣動(dòng)員，特別是鈣攝入不足者，伴隨著骨鉛釋放，造成骨量丟失。雌激素缺乏可促進(jìn)骨吸收,抑制骨形成,并增加鈣的排泄，導(dǎo)致骨密度下降。哺乳可抑制排卵，維持體內(nèi)低雌激素水平，骨轉(zhuǎn)換增加，并且骨代謝平衡向骨吸收占優(yōu)勢(shì)的方向傾斜。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，哺乳組大鼠的骨密度低于未妊娠組大鼠，隨著哺乳時(shí)間的延長(zhǎng)，骨密度降低。

3.2妊娠期、哺乳期對(duì)骨鈣素的影響

骨鈣素(BGP)又稱γ-羧基谷氨酸蛋白，是由成熟的成骨細(xì)胞分泌的一種特異性非膠原蛋白。骨鈣素的主要功能是維持骨正常礦化速率，抑制異常的羥基磷灰石晶體的形成，抑制生長(zhǎng)軟骨礦化的速率[6]。故骨鈣素是反映骨更新的一項(xiàng)特異生化指標(biāo)，可反映骨形成和骨轉(zhuǎn)換的情況。

妊娠期孕酮大量分泌，陳璐璐等[7]研究發(fā)現(xiàn)，孕酮能從基因水平促進(jìn)成骨細(xì)胞骨鈣素的生成。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示妊娠期BGP水平升高，可能是由于血清孕酮增加，血鈣下降，刺激 PTH 分泌增加，使1,25(OH)2D3合成增加，促進(jìn) BGP 生成。哺乳期血清雌激素水平降低，雌激素通過影響鈣調(diào)節(jié)激素如PTH、CT、維生素D3而對(duì)骨代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)。研究表明雌激素降低使維生素D3活化受影響，腸鈣吸收減少，血鈣降低，直接或間接導(dǎo)致PTH升高，BGP含量增加。本研究結(jié)果顯示妊娠組和哺乳組大鼠BGP水平高于未妊娠組大鼠。

3.3妊娠期、哺乳期正畸牙移動(dòng)對(duì)骨密度和骨鈣素的影響

正畸治療主要靠牙周組織包括牙槽骨、牙周膜、牙骨質(zhì)等在內(nèi)的多個(gè)部位的改建來完成，最終達(dá)到正畸治療目的。在張力側(cè)牙槽骨內(nèi)壁，成骨細(xì)胞活躍，產(chǎn)生過渡性骨。在壓力側(cè)牙槽壁，破骨細(xì)胞吸收原有骨質(zhì)，以保持牙槽骨的正常厚度。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，妊娠期、哺乳期大鼠骨密度降低。正畸牙加速了骨改建，使得骨密度進(jìn)一步降低，但差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，分析其原因可能是由于正畸牙移動(dòng)能導(dǎo)致牙槽骨密度降低，但在脛骨表現(xiàn)得不明顯。同時(shí)，臨床觀察妊娠期、哺乳期患者正畸牙移動(dòng)速率加快，由此可以認(rèn)為，處于妊娠期和哺乳期的大鼠，由于骨密度降低，正畸牙移動(dòng)速率大于未妊娠組大鼠。

實(shí)驗(yàn)性正畸力能增加牙周組織中BGP含量,BGP參與了正畸牙周組織的骨改建[8]。 BGP是骨轉(zhuǎn)化的特異性標(biāo)志物，由成熟的成骨細(xì)胞合成和分泌，其大部分沉積于骨基質(zhì)，小部分進(jìn)入血液循環(huán)，血清中OPG含量的變化直接反映成骨細(xì)胞活性。而近期研究表明：BGP能趨化、激活破骨細(xì)胞，促進(jìn)骨吸收。本研究結(jié)果顯示正畸加力對(duì)妊娠組大鼠血清BGP含量的變化無影響，分析其原因可能是正畸加力導(dǎo)致妊娠大鼠血清孕酮水平下降[9]，從而抵消了正畸力加速骨改建對(duì)血清BGP的影響。

正畸加力哺乳組大鼠血清BGP水平在產(chǎn)后呈進(jìn)行性上升，到產(chǎn)后2周達(dá)到高峰，然后呈下降趨勢(shì)，但仍然高于未妊娠組的水平。這說明產(chǎn)后哺乳組大鼠的骨轉(zhuǎn)換過程加快，骨形成在產(chǎn)后2周內(nèi)十分活躍。哺乳后期胎兒需鈣量明顯加大，伴隨大量的鈣及維生素D，BGP通過胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi)，母體的BGP呈漸降趨勢(shì)，骨量恢復(fù)減緩，骨量趨于平衡。有研究發(fā)現(xiàn)正畸牙移動(dòng)破骨細(xì)胞產(chǎn)生最多、破骨作用最強(qiáng)烈的時(shí)間是在14 d，而本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示正畸加力第14天開始，哺乳大鼠的骨密度開始下降，與其一致。劉東旭等[10]通過光學(xué)顯微鏡和透射電鏡觀察，豚鼠正畸牙移動(dòng)第14天切片示張力側(cè)牙槽骨表面新形成骨小梁表面見大量成骨細(xì)胞;壓力側(cè)牙槽骨表面陷窩內(nèi)有大量破骨細(xì)胞存在。由此推測(cè)，哺乳大鼠正畸牙移動(dòng)第14天張力側(cè)成骨細(xì)胞大量形成，分泌高水平的骨鈣素，誘導(dǎo)壓力側(cè)破骨細(xì)胞分化，促進(jìn)壓力側(cè)的骨吸收。

[1] 劉繼洪,楊延斌,黎慧萍,等.成年人雙能X線骨密度測(cè)定全身成分分析指標(biāo)的相互關(guān)系[J].廣東醫(yī)學(xué),2006,27(12):1867-1868.

[2] Ardawi MS,Nasrat HA,BA'Aqueel HS.Calcium-regulating hormones and parathyroid hormone-related peptide in normal human pregnancy and postpartum:a longitudinal study[J].Eur J Endocrinol,1997,137(4):402-409.

[3] Eisman J.Relevance of pregnancy and lactation to osteoporosis?[J].Lancet,1998,352(9127):504-505.

[4] Glerean M,Furci A,Galich AM,et al.Bone and mineral metabolism in primiparous women and its relationship with breast-feeding:a longitudinal study[J].Medicina(B Aires),2010,70(3):227-232.

[5] Cranney A,Horsley T,O'Donnell S,et al.Effectiveness and safety of vitamin D in relation to bone health[J].Evid Rep Technol Assess(Full Rep),2007，158:233-235.

[6] Pearson DA.Bone health and osteoporosis:the role of vitamin K and potential antagonism by anticoagulants[J].Nutr Clin Pract,2007,22(5):517-544.

[7] 陳璐璐，余達(dá)林. 孕酮從基因水平調(diào)節(jié)骨鈣素的合成[J].中華內(nèi)分泌代謝雜志，1998,14(3):190-192.

[8] 劉淑華,單慶蓮,孫新華,等.骨鈣素在正崎牙齒移動(dòng)中的放免研究[J].中國婦幼保健,2004,19(8):111-112.

[9] 莫水學(xué)，陳揚(yáng)熙.正畸牙移動(dòng)對(duì)妊娠大鼠血清孕酮水平的影響[J].實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志,2008,24(1):21-24.

[10] 劉東旭,王春玲,張曉艷.正畸牙移動(dòng)時(shí)牙周組織改建的光學(xué)顯微鏡和透射電鏡觀察[J].山東醫(yī)大基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2002,16(2):120-122.

Changes in bone mineral density and osteocalcin during orthodontic tooth movement in pregnant and lactation rats

ZHU Lian-peng,ZHANG Bin,CHEN Juan-juan,LI Jin-yuan

(DepartmentofOrthodontics,NorthChinaUniversityofScienceandTechnology，Tangshan063000,China)

Objective To investigate bone mineral density and serum osteocalcin changes during orthodontic tooth movement in pregnant and lactation rats. Methods Seventy-five female rats were randomly divided into five groups of fifteen each:pregnant group,lactation group,orthodontic non-pregnant group,orthodontic pregnant group and orthodontic lactation group. To build the pregnant and lactation rats model,and exert medial force on the right side of the maxillary first molar .Each group was divided in 7 days,14 days and 21 days,while the same period of tibial bone mineral density(BMD) and serum osteocalcin (BGP)were detected. Results The BMD of orthodontic pregnant group and orthodontic lactation group was both lower than orthodontic non-pregnant group in 7 days，14 days and 21 days(P<0.05).The BGP of orthodontic pregnant group and orthodontic lactation group was both higher than orthodontic non-pregnant group in 7 days，14 days and 21 days(P<0.05).All the difference was statistically significant. Conclusion The BMD decreased and BGP increased in pregnant and lactation rats during orthodontic tooth movement as compared with non-pregnant rats.

pregnant rats； lactation rats； orthodontic tooth movement； BMD； osteocalcin

論著10.11724/jdmu.2015.02.06

朱蓮蓬(1990-)，女，浙江江山人，碩士研究生。E-mail：278315673@qq.com

張 彬，副教授。E-mail：zhangbin3065@163.com

R783

A

1671-7295(2015)02-0129-04

2014-09-01；

2015-03-21)