叢長(zhǎng)虹,吳立鵬
(1.天津歐瑞圣彬科技有限公司和平區(qū)口腔門診部,天津 300050; 2.佳木斯大學(xué)附屬口腔醫(yī)院 正畸科,黑龍江 佳木斯 154000)
血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞具有高度特異性的有絲分裂原[1],與細(xì)胞表面受體特異性結(jié)合后,產(chǎn)生促進(jìn)新血管生成和增加血管通透性的作用,直接或間接調(diào)控血管發(fā)生、形成的各個(gè)環(huán)節(jié),在胚胎發(fā)生、創(chuàng)傷愈合和腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程中起重要作用[2]。咬合創(chuàng)傷是一種常見的口頜系統(tǒng)病理狀態(tài),這種病理狀態(tài)不但引起牙體牙髓、牙周等病理性損害,也會(huì)對(duì)咀嚼肌、神經(jīng)、顳下頜關(guān)節(jié)的改建和病變產(chǎn)生一定影響[3-4]。本實(shí)驗(yàn)通過抬高咬合的方法建立大鼠咬合創(chuàng)傷動(dòng)物模型,采用免疫組織化學(xué)的方法觀察了VEGF在咬合創(chuàng)傷不同時(shí)期髁突軟骨的表達(dá),探討VEGF在髁突軟骨破壞和改建中的作用。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和分組 選取2個(gè)月齡健康雄性Wistar大鼠50只,體質(zhì)量240~260 g(由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供),無缺牙、牙頜畸形及嚴(yán)重牙體組織磨損,標(biāo)準(zhǔn)條件下適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組(包括咬合創(chuàng)傷7 d組、14 d組、21 d組、28 d組)和對(duì)照組,每組10只。所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物采用塊狀飼料喂養(yǎng),自由飲食。
1.2 試劑 VEGF抗體(Santa Cruz,美國(guó)),抗體稀釋液(DAKO,丹麥),通用型生物素化IgG(DAKO,丹麥),DAB顯色試劑盒(Santa Cruz,美國(guó))。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物采用速眠新按0.001 mL·g-1體質(zhì)量行左后肢肌內(nèi)注射,麻醉顯效后用自制牽引拉鉤拉開上下頜,高速手機(jī)上直徑1.0 mm金剛砂球鉆打磨粗糙右上第一磨牙合面。將預(yù)先按合面大小修整好高0.5 mm的不銹鋼舌側(cè)扣用充填用復(fù)合樹脂粘接于合面。
1.4 標(biāo)本制備 對(duì)照組和各實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物到達(dá)預(yù)定時(shí)間點(diǎn)后,行速眠新麻醉,應(yīng)用40 g·L-1多聚甲醛心臟灌注固定。切取右側(cè)下頜骨髁突浸入40 g·L-1多聚甲醛液繼續(xù)固定1周,混合脫鈣液脫鈣25 h。制成5 μm厚髁突矢狀向連續(xù)石蠟切片,行HE染色和VEGF免疫組織化學(xué)染色。
1.5 免疫組織化學(xué)染色觀察 石蠟切片經(jīng)二甲苯脫蠟和梯度酒精水化;于室溫下30 g·L-1H2O2孵育10 min,阻斷內(nèi)源性過氧化物酶,切片蒸餾水洗3次;微波修復(fù)抗原:將切片浸入0.01 M、pH 6.0的枸櫞酸緩沖液中微波修復(fù)抗原,5 min 3次,然后室溫冷卻;PBS緩沖液洗3次,每次5 min;滴加血清封閉液,室溫下20 min;滴加VEGF抗體,4 ℃孵育過夜;PBS沖洗3次,每次5 min,滴加通用型生物素化IgG,37 ℃下孵育20 min;PBS沖洗3次,每次2 min;DAB顯色,蒸餾水沖洗;梯度酒精脫水,二甲苯透明,封片,光學(xué)顯微鏡下觀察。陰性對(duì)照采用PBS代替一抗,其余步驟同上。
光鏡下,細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)均勻棕色染色定義為VEGF陽性。每個(gè)實(shí)驗(yàn)標(biāo)本均隨機(jī)選取4個(gè)高倍視野(×400),計(jì)數(shù)視野內(nèi)陽性細(xì)胞總數(shù),并通過公式:陽性細(xì)胞表達(dá)率=陽性細(xì)胞總數(shù)/細(xì)胞總數(shù),計(jì)算陽性細(xì)胞表達(dá)率。
2.1 石蠟切片HE染色結(jié)果 光學(xué)顯微鏡下,對(duì)照組髁突軟骨分為4層結(jié)構(gòu):由表及里分別為關(guān)節(jié)表面帶,主要由互相平行排列的膠原纖維構(gòu)成,這些纖維與軟骨表面平行,其間可見散在纖維細(xì)胞;增殖帶,由7~10層排列比較密集的細(xì)胞構(gòu)成,細(xì)胞體積較小,可見核分裂相;肥大帶,含3~5列軟骨細(xì)胞,細(xì)胞體積較大;鈣化軟骨帶,是軟骨與其下方的骨組織相互移行的部分。
實(shí)驗(yàn)組咬合創(chuàng)傷7 d時(shí),未見明顯的軟骨表面形態(tài)變化,增殖帶出現(xiàn)不同程度增厚,同時(shí)增殖帶細(xì)胞數(shù)量增多;咬合創(chuàng)傷14 d,軟骨表面曲度變平,增殖帶的寬度繼續(xù)增厚,并且軟骨細(xì)胞增多;咬合創(chuàng)傷21 d,軟骨表面變平,關(guān)節(jié)表面帶局部變得不完整,增殖帶細(xì)胞數(shù)量增多;咬合創(chuàng)傷28 d,軟骨出現(xiàn)增厚,關(guān)節(jié)表面帶不完整,增殖帶細(xì)胞呈簇狀增生,伴有軟骨層次紊亂。見圖1。
圖1 對(duì)照組(A)和咬合創(chuàng)傷21 d組(B)髁突軟骨(HE×200)
2.2 VEGF免疫組化染色結(jié)果 對(duì)照組VEGF陽性細(xì)胞主要分布于髁突軟骨的增殖帶和肥大帶表層。咬合創(chuàng)傷7 d組、21 d組VEGF在髁突軟骨各層細(xì)胞的表達(dá)均出現(xiàn)增強(qiáng),在肥大帶的表達(dá)增強(qiáng)尤為明顯。見圖2。咬合創(chuàng)傷28 d組VEGF的表達(dá)在髁突軟骨各層均降低。各組髁突軟骨VEGF陽性細(xì)胞率統(tǒng)計(jì)分析見表1。
圖2 VEGF在對(duì)照組(A)和咬合創(chuàng)傷21 d組(B)髁突軟骨的表達(dá)(免疫組化×200)
表1 各組髁突軟骨VEGF陽性細(xì)胞率比較
注:與正常對(duì)照組相比,aP<0.05(Dunnett-t檢驗(yàn))。
咬合創(chuàng)傷是由于不正常的咬合接觸關(guān)系和咀嚼系統(tǒng)的異常功能,造成咀嚼系統(tǒng)某些部位出現(xiàn)病理性損害或適應(yīng)性變化。臨床中不均勻的磨耗,牙周病,不良修復(fù)體,以及正畸治療中均可能出現(xiàn)咬合創(chuàng)傷。咬合創(chuàng)傷的存在不但對(duì)受累牙的牙體、牙髓和牙周組織產(chǎn)生一定的影響,產(chǎn)生牙體磨損、折斷、牙髓病變及牙齒松動(dòng)、移位、牙槽骨吸收等損害,也會(huì)影響到顳下頜關(guān)節(jié)的功能和改建。已有研究表明,嚴(yán)重的咬合創(chuàng)傷可引起顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎[5]。
在大鼠第一磨牙上粘接充填樹脂、正畸用不銹鋼方絲或金屬冠等方法是常用的建模方法[6-8]。本研究采用在大鼠右上第一磨牙上粘接預(yù)先調(diào)整的正畸用不銹鋼舌側(cè)扣的方法,使咬合抬高0.5 mm。舌側(cè)扣具有網(wǎng)底,易于與磨牙牢固粘接,操作簡(jiǎn)單,且金屬材質(zhì)較耐磨,便于建立穩(wěn)定的咬合創(chuàng)傷狀態(tài)。
通過光學(xué)顯微鏡組織切片觀察,咬合創(chuàng)傷初期,關(guān)節(jié)軟骨表面開始出現(xiàn)形態(tài)變化。隨著咬合創(chuàng)傷的持續(xù)存在,髁突軟骨出現(xiàn)增厚,增殖帶細(xì)胞體積變大,數(shù)量增多及軟骨層次的紊亂,表明在咬合創(chuàng)傷初期,髁突軟骨表現(xiàn)出適應(yīng)性改變,隨著咬合創(chuàng)傷的持續(xù),髁突軟骨變得逐漸失去代償,進(jìn)一步可能導(dǎo)致軟骨病理性變化。
VEGF是血管源性多肽,對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞具有強(qiáng)大的特異性的促分裂和趨化作用[9]。在軟骨的發(fā)育過程中,軟骨肥大帶細(xì)胞產(chǎn)生的VEGF通過與其受體結(jié)合,對(duì)發(fā)育期軟骨的血管發(fā)生和血管新生起重要作用。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),VEGF在髁突軟骨的表達(dá)主要在增殖帶和肥大帶,咬合創(chuàng)傷后,髁突軟骨VEGF的表達(dá)水平逐漸增高,且在肥大帶的表達(dá)增強(qiáng)更為明顯。有文獻(xiàn)表明,關(guān)節(jié)在機(jī)械負(fù)荷的作用下,VEGF通過自分泌的方式對(duì)軟骨細(xì)胞產(chǎn)生影響[10]。關(guān)節(jié)軟骨是一種無血管的組織,咬合抬高后,破壞了關(guān)節(jié)的正常應(yīng)力結(jié)構(gòu),導(dǎo)致髁突軟骨的負(fù)荷增加。咬合創(chuàng)傷導(dǎo)致的工作側(cè)髁突壓力增大,繼而誘導(dǎo)產(chǎn)生VEGF,VEGF與軟骨細(xì)胞表面受體結(jié)合后,導(dǎo)致基質(zhì)產(chǎn)生破壞。結(jié)合前述的觀點(diǎn)可以推測(cè),VEGF在咬合創(chuàng)傷髁突軟骨的改建過程中起重要作用,但確切的作用機(jī)制值得進(jìn)一步探討。另外,本文僅就咬合創(chuàng)傷時(shí)工作側(cè)髁突軟骨的VEGF表達(dá)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,非工作側(cè)VEGF的表達(dá)尚需進(jìn)一步觀察。