康 凱，賈慧，丹丹，楊磊

（邯鄲市口腔醫(yī)院 1.正畸科；2.牙周二科；3.數(shù)字化中心；4.種植科 河北 邯鄲 056001）

牙根吸收是牙齒在正畸過程中最常見的并發(fā)癥，牙根吸收的損傷不可逆并且發(fā)病率較高，是臨床研究的熱點(diǎn)，對牙根吸收的預(yù)防性用藥是牙齒正畸治療中的重要問題[1]。在既往研究中，多西環(huán)素、帕米磷酸鹽等藥物在牙根吸收治療中有一定效果，但易導(dǎo)致患者產(chǎn)生耐藥性且不良反應(yīng)比較嚴(yán)重，因此其臨床推廣受到一定限制[2-3]。人生長激素（Human growth hormone，hGH）是促進(jìn)人生長的重要激素，具有促進(jìn)骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞生長、分化、成熟的重要作用，利用基因重組技術(shù)生產(chǎn)的重組人類生長激素（Recombinant human growth hormone，rhGH）與hGH具有完全一致的序列和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，在兒科促進(jìn)兒童成長方面卓有成效，但rhGH在正畸誘導(dǎo)的牙根吸收方面研究較少，具體作用和作用機(jī)制尚不明確[4]。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用正畸誘導(dǎo)的炎癥性牙根吸收大鼠模型，通過皮下注射rhGH，顯微CT和組織學(xué)方法觀察牙根表面形態(tài)和破牙骨質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量變化，探討藥物控制牙根吸收的可行性和可能機(jī)制，為藥物干預(yù)正畸誘導(dǎo)的牙根吸收提供新思路。

1 材料和方法

1.1 動(dòng)物選取和分組：選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供的健康Wistar雄性大鼠40只，體重180～200 g，按照實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理和使用指南對所有大鼠進(jìn)行飼養(yǎng)和處理，于恒溫環(huán)境中飼養(yǎng)，大鼠自由飲水和進(jìn)食。使用單純隨機(jī)抽樣法分為生長激素組和對照組，各20只。實(shí)驗(yàn)獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)同意。

1.2 建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型：使用8%水合氯醛（0.4 g/kg）對大鼠進(jìn)行腹腔注射麻醉，麻醉后以高速金剛砂車針沿大鼠上頜切牙的頸緣磨出0.5 mm左右深度的淺溝，在右側(cè)上頜第一磨牙和切牙之間固定50 g力鎳鈦拉簧[5]，此時(shí)拉簧被拉長5 mm，正畸過程中及時(shí)調(diào)整拉簧以保持拉簧力度不變。自給大鼠安裝矯治器當(dāng)天起，對大鼠進(jìn)行皮下注射生長激素或生理鹽水，生長激素組按照每天2 mg/kg的總劑量對大鼠注射生長激素，分兩次注射（即單次1 mg/kg）；對照組按照相同劑量和頻率對大鼠注射生理鹽水，注意每次注射需更換皮下注射的部位以防皮下粘連。

1.3 標(biāo)本采集及實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)獲取：分別于加力后第1、5、7、14天在兩組各選5只大鼠（每次每組選5只大鼠），使用10%水合氯醛（3 ml/kg）腹腔注射使大鼠深度麻醉，心臟灌注4%多聚甲醛處死大鼠。大鼠處死后進(jìn)行Micro-CT掃描，在室溫下進(jìn)行脫鈣處理，之后脫水、包埋、沿水平方向與磨牙牙合平面平行，做3μm厚的連續(xù)切片，嚴(yán)格遵循TRAP染色試劑盒進(jìn)行染色。①測量牙移動(dòng)距離[6]：將Micro-CT掃描數(shù)據(jù)錄入Mimics 10.0軟件中，通過圖像分割功能重建牙冠形態(tài)，第一磨牙移動(dòng)距離定義為第一磨牙遠(yuǎn)中面和第二磨牙近中面中點(diǎn)的連線同咬合面平行，取三次測量的平均值作為最終數(shù)據(jù)；②牙根吸收測量[7]：將Micro-CT掃描數(shù)據(jù)錄入Mimics 10.0軟件中，使用圖像分割功能將第一磨牙牙根和牙根吸收凹坑從圖像中分離，重建牙根和牙根吸收凹坑的形態(tài)，計(jì)算牙根吸收指數(shù)，牙根吸收指數(shù)=牙根吸收面積/牙根總面積；③細(xì)胞計(jì)數(shù)：分析TRAP染色后的切片，在400×的高倍鏡下，隨機(jī)選擇第一磨牙壓力側(cè)的5個(gè)視野，計(jì)算壓力側(cè)胰島素樣生長因子I（Insulin-like growth factor I，IGF-I）陽性破骨細(xì)胞數(shù)和陽性牙周膜細(xì)胞數(shù)，取5個(gè)視野計(jì)數(shù)的平均值作為最終計(jì)數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：選用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)量資料以（）表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組不同時(shí)點(diǎn)牙移動(dòng)距離比較：兩組第1、5天牙移動(dòng)距離比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；第7、14天生長激素組牙移動(dòng)距離遠(yuǎn)于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組不同時(shí)點(diǎn)牙移動(dòng)距離比較 （，mm）

表1 兩組不同時(shí)點(diǎn)牙移動(dòng)距離比較 （，mm）

注：a表示與第1天相比，P＜0.05；b表示與第5天相比，P＜0.05；c表示與第7天相比，P＜0.05。

2.2 兩組不同時(shí)點(diǎn)牙根吸收指數(shù)比較：兩組第1天牙根吸收指數(shù)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；第5、7、14天生長激素組牙吸收指數(shù)低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組不同時(shí)點(diǎn)牙根吸收指數(shù)比較 （）

表2 兩組不同時(shí)點(diǎn)牙根吸收指數(shù)比較 （）

注：a表示與第1天相比，P＜0.05；b表示與第5天相比，P＜0.05；c表示與第7天相比，P＜0.05。

2.3 兩組不同時(shí)點(diǎn)壓力側(cè)IGF-I陽性破骨細(xì)胞數(shù)及陽性牙周膜細(xì)胞數(shù)比較：第1天，兩組陽性破骨細(xì)胞數(shù)及陽性牙周膜細(xì)胞數(shù)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。生長激素組陽性破骨細(xì)胞數(shù)第1天至第5天呈上升趨勢，第5天至第14天呈下降趨勢；對照組陽性破骨細(xì)胞數(shù)第1天至第7天呈上升趨勢，第7天至第14天呈下降趨勢；兩組陽性牙周膜細(xì)胞數(shù)第1天至第14天呈上升趨勢，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。與對照組相比，生長激素組第5天陽性破骨細(xì)胞數(shù)較多、第7天陽性破骨細(xì)胞數(shù)較少，第5、7、14天陽性牙周膜細(xì)胞數(shù)較多，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表3。

表3 兩組不同時(shí)點(diǎn)壓力側(cè)IGF-I陽性破骨細(xì)胞數(shù)及陽性牙周膜細(xì)胞數(shù)比較 （，個(gè)）

表3 兩組不同時(shí)點(diǎn)壓力側(cè)IGF-I陽性破骨細(xì)胞數(shù)及陽性牙周膜細(xì)胞數(shù)比較 （，個(gè)）

注：a表示與第1天相比，P＜0.05；b表示與第5天相比，P＜0.05；c表示與第7天相比，P＜0.05。

3 討論

在牙齒正畸的過程中，矯治力會(huì)導(dǎo)致吸收陷窩形成并隨著矯正時(shí)間增加，造成牙本質(zhì)暴露，發(fā)生根尖外吸收的風(fēng)險(xiǎn)也逐漸提升[8-9]。根尖外吸收嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起根冠比例降低，影響牙齒穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致牙齒脫落[10]。研究rhGH用于牙齒正畸對于牙移動(dòng)和牙根吸收的影響，對于防治牙根吸收、防止牙根吸收發(fā)展為根尖外吸收具有重要意義。

本研究顯示，與對照組相比，第7、14天生長激素組牙移動(dòng)距離較遠(yuǎn)，提示rhGH有利于促進(jìn)牙移動(dòng)，正畸過程中牙移動(dòng)是牙槽改建引起的，牙移動(dòng)速度受骨轉(zhuǎn)換率影響，骨轉(zhuǎn)換率越高，越有利于牙移動(dòng)，rhGH具有促進(jìn)骨形成和骨吸收的的雙重作用，因此能夠加快骨轉(zhuǎn)換[11-12]。正畸牙移動(dòng)為起始期、滯后期、滯后后期三個(gè)階段。本研究中第1天至第5天，兩組大鼠牙移動(dòng)距離無明顯差異，但與第1天相比第5天牙移動(dòng)距離較遠(yuǎn)，此時(shí)階段大致處于牙移動(dòng)的起始期，受正畸力影響，牙齒在牙周膜間隙內(nèi)快速移動(dòng)。第7天至第14天大致處于滯后后期，生長激素組牙移動(dòng)距離明顯大于對照組，原因可能是rhGH促進(jìn)大鼠骨轉(zhuǎn)換加快[13-14]。

本研究顯示，與對照組相比，第5、7、14天生長激素組牙吸收指數(shù)較低，提示rhGH有利于緩解牙根吸收。作為促進(jìn)骨合成類的藥物，rhGH對于成骨細(xì)胞增殖具有促進(jìn)作用，還能加強(qiáng)成骨細(xì)胞堿性磷酸酶的活性[15]。研究顯示[15]，rhGH不僅有利于促進(jìn)全身長骨發(fā)育，還能刺激顱頜面成長并促進(jìn)牙骨質(zhì)、牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)等牙體硬組織的形成。核因子κB受體活化因子配體（Receptor activator of nuclear factor κB ligand，RANKL）/骨保護(hù)素（Osteoprotegerin，OPG）是破骨細(xì)胞形成和激活的重要因素，在牙根吸收形成過程中具有重要作用，RANKL同破骨前體細(xì)胞或成熟破骨細(xì)胞上的核因子κB受體活化因子配體（Receptor activator of nuclear factor κB，RANK）結(jié)合，從而激活破骨活動(dòng)；而OPG是RANKL的加手提，可阻止RANKL和RANK結(jié)合，從而抑制破骨活動(dòng)。RANKL與OPG的壁紙決定了破骨細(xì)胞的功能狀態(tài)，從而影響骨改建方向[16]。

本研究顯示，第1天至第5天，生長激素組陽性破骨細(xì)胞數(shù)呈上升趨勢，第7天至第14天，生長激素組陽性牙周膜細(xì)胞數(shù)呈上升趨勢，提示牙根吸收早期壓力對于牙周膜分泌IGF-I具有抑制作用。隨著骨吸收的增強(qiáng)，骨基質(zhì)釋放的IGF-I激活破骨細(xì)胞，進(jìn)一步增強(qiáng)了骨吸收，到了牙根吸收的中后期，rhGH促進(jìn)牙周膜細(xì)胞表達(dá)IGF-I的作用逐漸顯現(xiàn)，可能是牙根吸收初期rhGH的局部濃度較低抑制了IGF-I的表達(dá)，因此牙根吸收初期rhGH還不足以激活牙周膜細(xì)胞合成IGF-I[17-18]。

綜上，rhGH用于牙齒正畸可能有利于加快牙移動(dòng)、減輕正畸引起的牙根吸收，但本研究為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)并且rhGH的具體作用機(jī)制目前尚未完全明確，研究結(jié)果是否仍適用于人體尚未可知，仍需開展質(zhì)量更高的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或進(jìn)行臨床試驗(yàn)，進(jìn)一步了解rhGH對正畸牙移動(dòng)和牙根吸收的影響，為臨床提供更加可靠的理論依據(jù)。