趙 剛,孫 宇,吳 騫
(佳木斯大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院,黑龍江佳木斯154002)
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月見草油對(duì)大鼠正畸牙移動(dòng)過程中壓力側(cè)骨改建的影響①
趙剛,孫宇,吳騫
(佳木斯大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院,黑龍江佳木斯154002)
摘要:目的:探討月見草油對(duì)正畸牙齒移動(dòng)過程中壓力側(cè)骨改建的影響。方法:選用48周雄性SD大鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組兩組,在建立大鼠正畸牙移動(dòng)模型的前20天,實(shí)驗(yàn)組大鼠每日灌服月見草油,劑量為每天7.25g∕kg。采用相同方法,對(duì)照組大鼠每天灌服等量的生理鹽水,第21天時(shí),在每只大鼠右側(cè)上頜第一磨牙加載40g的近中牽引力。每組大鼠于正畸加力第1天,3天,7天,14天分批處死6只,并且做上頜骨分離處理。而后光學(xué)顯微鏡下觀察第一磨牙壓力測(cè)破骨細(xì)胞的變化情況。結(jié)果:灌服月見草油的實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組壓力側(cè)破骨細(xì)胞數(shù)量有所升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論:實(shí)驗(yàn)研究表明,口服月見草油能促進(jìn)正畸牙移動(dòng)過程中破骨細(xì)胞的增值和分化,加速正畸牙移動(dòng),縮短正畸治療療程。
關(guān)鍵詞:月見草油;破骨細(xì)胞
近年來,隨著人們對(duì)正畸的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),正畸治療時(shí)間長(zhǎng),一些成人正畸患者牙移動(dòng)速度慢等問題困擾著人們,因此解決此類問題成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者們潛心鉆研的課題。Kaku[1]運(yùn)用重組血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子來加速牙移動(dòng)。近年來有研究結(jié)果證實(shí),應(yīng)用甲狀旁腺素[2]、骨鈣素[3]、激光[4]等方法加速正畸牙齒移動(dòng)。但因?yàn)檫@類方法大多數(shù)副作用較大,價(jià)格昂貴,所以至今難以推廣于臨床。故本實(shí)驗(yàn)根據(jù)以上質(zhì)疑將研究方向投向無(wú)毒、副作用,來源豐富的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充品上來。月見草油(EPO),是從月見草的種子中提煉的油脂,其主要成分為γ-亞麻酸(GLA),被譽(yù)為生命之花。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組
取48只11周齡雄性SD大鼠,體重約為240g左右,飼養(yǎng)一周后隨機(jī)分成月見草油組和對(duì)照組兩組,每組大鼠24只。動(dòng)物飼養(yǎng)在合格清潔級(jí)環(huán)境下,許可證編號(hào)為: SCXK(吉)-2011-0004。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1灌服月見草油的方法:在建立大鼠正畸牙移動(dòng)模型的前20d,實(shí)驗(yàn)組大鼠需要每日灌服月見草油,劑量為每天7.25g∕kg,此劑量的制定來源于Al-Shabanah[5]的實(shí)驗(yàn)研究。采用同樣的方法,對(duì)照組大鼠每天灌服等量的生理鹽水。
1.2.2建立動(dòng)物模型:第21天時(shí),按照每只大鼠體重的不同,給予相應(yīng)劑量的10%水合氯醛腹腔注射,并根據(jù)楊東紅[6]等的實(shí)驗(yàn)研究常規(guī)建立動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P?。在上頜中切牙與右側(cè)上頜第一磨牙之間加載正畸裝置,測(cè)力計(jì)測(cè)出40g近中牽引力,整個(gè)加力過程忽略支抗喪失。大鼠上頜左側(cè)不加載裝置亦不加力,非加力側(cè)作為陰性對(duì)照組。
1.2.3牙齒移動(dòng)距離測(cè)量方法:在大鼠處死前,取上頜精準(zhǔn)印模,灌注底座平行于咬合面的超硬石膏模型,以便于測(cè)量平行減少誤差。在同一距離條件下用相機(jī)垂直拍攝模型牙合面圖像。每付模型均需測(cè)量第一磨牙近中舌溝點(diǎn)與第二磨牙遠(yuǎn)中舌溝點(diǎn)之間的距離,并采用Photoshop CS3軟件進(jìn)行圖像分析,反復(fù)測(cè)量三次取均值。
1.2.4組織學(xué)標(biāo)本制備:兩組大鼠于正畸加力第1、3、7、14天分批斷頭處死,每組6只,取上頜加力側(cè)和非加力側(cè)第一磨牙及其牙周組織。高倍鏡下觀察大鼠第一磨牙牙周組織壓力側(cè)破骨細(xì)胞數(shù)量及形態(tài)變化。每張切片選取五張高倍鏡視野,并要求破骨細(xì)胞影像無(wú)重疊,其總數(shù)作為本張切片的破骨細(xì)胞數(shù)量,取平均值代表本樣本的破骨細(xì)胞。光顯下選取五張免疫組化切片用于觀察RANKL中陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)水平,并用Image-Pro Plus軟件進(jìn)行圖像分析。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。采用方差分析和配對(duì)t檢驗(yàn)對(duì)各組間差異進(jìn)行比較,P<0.05認(rèn)為差異具有顯著意義。
2.1牙齒移動(dòng)距離
牙齒移動(dòng)距離隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行逐漸增加。見表1。
表1 大鼠第一磨牙移動(dòng)距離測(cè)量(n =6,±s,mm)
表1 大鼠第一磨牙移動(dòng)距離測(cè)量(n =6,±s,mm)
注:*P<0.05。
組別 對(duì)照組 6*實(shí)驗(yàn)組 7*
2.2 HE染色及破骨細(xì)胞計(jì)數(shù)
加力1d時(shí),實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組牙槽骨骨緣近乎光滑無(wú)骨吸收,且表面基本無(wú)破骨細(xì)胞出現(xiàn)。正畸加力3d時(shí),圖2所示實(shí)驗(yàn)組局部牙周韌帶發(fā)生透明玻璃樣變,圖1示對(duì)照組表現(xiàn)類似于實(shí)驗(yàn)組。第7天,圖3中見破骨陷窩存在于壓力側(cè)牙頸部與根分歧處。對(duì)照組骨吸收量均少于實(shí)驗(yàn)組,并見較多的玻璃樣變組織。14d時(shí),壓力側(cè)牙周組織中出現(xiàn)廣泛性骨吸收,形成大量破骨細(xì)胞。組間比較可看出,加力第3~14天時(shí),實(shí)驗(yàn)組中破骨細(xì)胞數(shù)量均大于對(duì)照組破骨細(xì)胞數(shù)量,組間比較差異具有顯著性,見表2。兩組張力側(cè)加力3d時(shí),均可見牙周膜變寬,少量成骨細(xì)胞存在于牙槽骨表面。加力7、14d時(shí),張力側(cè)牙槽骨表面均可見沿新生骨質(zhì)表面排列的成骨細(xì)胞。
表2 破骨細(xì)胞數(shù)量(n =6,±s,個(gè))
表2 破骨細(xì)胞數(shù)量(n =6,±s,個(gè))
注:*P<0.05。
組別 第1天 第3天 第7天 第14天對(duì)照組 0.12±0.01 0.48±0.03 1.44±0.03* 1.40±0.03*實(shí)驗(yàn)組 0.11±0.01 0.64±0.02 2.56±0.09* 2.88±0.09*
2.3免疫組織化學(xué)染色
免疫組化染色可見RANKL的陽(yáng)性表達(dá)定位于胞漿,呈棕黃色。加力1d時(shí),兩組牙周組織中均呈現(xiàn)弱陽(yáng)性表達(dá)。加力3d時(shí),實(shí)驗(yàn)組染色略強(qiáng)于對(duì)照組。7~14d天,實(shí)驗(yàn)組RANKL的表達(dá)明顯增強(qiáng),與相應(yīng)對(duì)照組之間存在顯著性差異??傮w看RANKL的變化趨勢(shì)為染色強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。見圖4、5,加力14d時(shí)實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組染色強(qiáng)度均達(dá)組內(nèi)高峰,在牙槽骨的表面可見較集中的呈鏈狀排列的強(qiáng)陽(yáng)性染色細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)中,7、14d大鼠非加力側(cè)上頜第一磨牙及其周圍組織中未見RANKL陽(yáng)性表達(dá),如圖6顯示,包漿、胞質(zhì)、胞核內(nèi)均未見棕黃染色顆粒。
圖1 對(duì)照組加力第3天,牙槽骨壓力側(cè)牙周膜間隙變窄(HE×400﹚圖2 實(shí)驗(yàn)組加力第3天,壓力側(cè)牙周膜間隙變窄,牙周韌帶發(fā)生玻璃樣變﹙HE×400﹚圖3 實(shí)驗(yàn)組加力第7天,牙槽骨壓力側(cè)形成明顯的骨吸收陷窩﹙HE×400﹚圖4 對(duì)照組加力第14天,壓力側(cè)牙根與牙槽骨表面以及牙周膜中見RANKL陽(yáng)性表達(dá),強(qiáng)度較同期實(shí)驗(yàn)組降低,染色相對(duì)較淺﹙免疫組化×400﹚圖5 實(shí)驗(yàn)組加力第14天,壓力側(cè)牙根與牙槽骨表面以及牙周膜中見RANKL強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá),染色較深﹙免疫組化×400﹚圖6 陰性對(duì)照組第7天,牙周組織中未見RANKL陽(yáng)性表達(dá)﹙免疫組化×400﹚
月見草油是至今發(fā)現(xiàn)唯一含有大量γ-亞麻酸的植物,GLA為人體必需脂肪酸,但人體并不能自行制造GLA,必須從食物中獲取。γ-亞麻酸可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變衍生成二高-γ-亞麻酸(DGLA),這是前列腺素E1(PGE1)的前體,DGLA經(jīng)過進(jìn)一步代謝轉(zhuǎn)變?yōu)榛ㄉ南┧?,此為前列腺素E2(PGE2)和前列環(huán)素E2的前體。根據(jù)Das[7]對(duì)γ-亞麻酸的研究,補(bǔ)充GLA可增加DGLA產(chǎn)生前列腺素E1的濃度,從而利用這些花生四烯酸提高機(jī)體PGE2的水平。近年國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)報(bào)道[8,9],月見草油可治療與必需脂肪酸缺乏相關(guān)的疾病,對(duì)糖尿病、高脂血癥、冠心病等具有顯著療效。早在1983年,Yamasaki[10]等就已經(jīng)開展了前列腺素加快正畸牙齒移動(dòng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究。1995年,Leiker[11]等選擇不同頻率和劑量的前列腺素E2注射在上頜切牙以及第一磨牙周圍,結(jié)果發(fā)現(xiàn)牙移動(dòng)速度加快。2003年,Seifi[12]也發(fā)現(xiàn)PGE2能夠加快牙齒移動(dòng),方法為0.1 ml的PGE2注射于大鼠正畸牙周黏膜處。Jack[13]等研究證明含有大量γ-亞麻酸的月見草為PGE1和PGE2的前體,前列腺素具有抑制血管緊張素合成及其它物質(zhì)轉(zhuǎn)化為血管緊張素的作用,可直接降血壓。
實(shí)驗(yàn)組標(biāo)本在HE染色下可觀察到牙周膜間隙變窄,牙周韌帶局部發(fā)生透明樣變,但對(duì)照組則不如實(shí)驗(yàn)組明顯,這與Senanayake[14]對(duì)月見草油作用機(jī)制的分析結(jié)果一致。Rouleau[15]發(fā)現(xiàn)在活體狀態(tài)下受到全身及局部因素的調(diào)控,通過去除骨表面的類骨質(zhì)來誘導(dǎo)促進(jìn)破骨細(xì)胞骨吸收,還可以通過胞體接觸及分泌前列腺素的方式調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的活性。本實(shí)驗(yàn)對(duì)兩組第一磨牙壓力側(cè)破骨細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行了分期測(cè)量,發(fā)現(xiàn)7、14d時(shí),兩者差異有顯著性,成骨破骨均較為活躍,證明月見草油能夠增加破骨細(xì)胞的數(shù)目。正畸加力3天起,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組張力側(cè)均可見牙周膜變寬,牙槽骨表面均見沿新生骨質(zhì)表面排列的成骨細(xì)胞。這與Wang[16]的研究報(bào)道一致,Wang對(duì)大鼠也同樣采取全身給藥,灌服丹參、川續(xù)斷、骨碎補(bǔ)能促進(jìn)壓力側(cè)破骨細(xì)胞的增殖分化,同時(shí)張力側(cè)成骨細(xì)胞形成。
實(shí)驗(yàn)正畸加力后的第1~7天內(nèi),壓力側(cè)牙周組織中RANKL的陽(yáng)性表達(dá)開始逐漸增強(qiáng),正畸牙加力后第14天,實(shí)驗(yàn)組RANKL的陽(yáng)性表達(dá)在組內(nèi)達(dá)到高峰,如圖5。產(chǎn)生此實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要機(jī)理為前列腺素的前身物是γ-亞麻酸代謝轉(zhuǎn)變而來的花生四烯酸,在一組前列腺素合成酶的作用下,PG進(jìn)行生物合成。這些酶在細(xì)胞受到刺激時(shí)被激活,使得PG的合成和花生四烯酸的釋放增多。趙剛[17]等選取中藥丹參復(fù)合生物膜進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其可以促進(jìn)正畸牙齒移動(dòng)加速。本實(shí)驗(yàn)中,取7、14天大鼠非加力側(cè)上頜第一磨牙及其周圍組織做進(jìn)一步研究。圖6示陰性對(duì)照組牙周組織中并未見RANKL的陽(yáng)性表達(dá)。這一結(jié)果充分說明在PG的間接調(diào)控下,除正畸加力側(cè)第一磨牙牙周組織外,其它骨組織并未出現(xiàn)破骨現(xiàn)象。而其作用機(jī)制可能與成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞活性的調(diào)控有關(guān),具體機(jī)制還有待研究。國(guó)外臨床生化數(shù)據(jù)研究顯示[18],給老年人補(bǔ)充GLA等能夠有利于鈣吸收和刺激成骨細(xì)胞活性,且長(zhǎng)期應(yīng)用具有較好的安全性。
通過研究發(fā)現(xiàn)月見草油在一定程度上能夠促進(jìn)正畸牙移動(dòng)過程中破骨細(xì)胞的增殖和分化,從而使正畸牙齒移動(dòng)加快,為月見草油縮短正畸療程提供可靠地理論依據(jù)。但灌服EPO對(duì)全身影響的詳細(xì)機(jī)制尚不明確,還有待于今后更深層次的研究。
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The influence of Eevening primrose oil pressure influence on study of bone remodeling during orthodontic tooth movement in rats
ZHAO Gang,SUN Yu,WU Qian
(The Second Affiliated Hospital of Jiamusi University,Jiamusi 154002,China)
Abstract:Objective: To study the influence of Eevening primrose oil pressure influence on study of bone remodeling during orthodontic tooth movement in rats.Methods: Forty-eight 10-week-old male Sprague-Dawley rats were divided into experimental and co ntrol groups.Animals in the experiment group were fed a 7.25 g/kg daily dose of EPO orally by gastric intubation for 20 days before orthodontic tooth movement.The animals in the control group received an equivalent volume of physiological saline by the same method.On day 21,a 40-g mesial tipping force was applied to the maxillary right first molar of each rat.After loading,six animals in each group were sacrificed on days 0,3,7,and 14 with the appliance in situ.with rats’skulls separated and the periodontal tissue slices taken.Then the amount of osteoclasts in the pressure side of periodontium was observed under optical microscope.Results: The amount of osteoclast in the pressure side in the EPO group were both higher than those in the control group (P<0.05).Conclusion: Evening primrose oil can promote the proliferation and differentiateion of osteoclast in orthodontic tooth movement to enhance the orthodontic tooth movement and shorten treatment period.
Key words:Evening primrose oil; Osteoclast
(收稿日期:2015-03-03)
通訊作者:孫宇(1989~)女,黑龍江鶴崗人,在讀碩士研究生。E-mail: 2584578095@ qq.com。
作者簡(jiǎn)介:①趙剛(1975~)男,黑龍江依蘭人,碩士,副教授,碩士研究生導(dǎo)師。
中圖分類號(hào):R783.5
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1008-0104(2016) 02-0107-04