咬合垂直距離升高對顳下頜關(guān)節(jié)髁狀突軟骨影響的研究.pdf

1、臨床上需要咬合重建(occlusal reconstruction)修復(fù)的患者群體通常為成年人群，生長發(fā)育已停止，顳下頜關(guān)節(jié)(temporomandibular joint，TMJ)適應(yīng)能力降低，當(dāng)接受涉及咬合垂直距離升高(increasing occlusal vertical dimension,iOVD)的咬合重建修復(fù)后其髁狀突將發(fā)生何種形態(tài)學(xué)改變?OVD升高與咬合創(chuàng)傷(occlusal trauma,OT)和正畸治療中所用的功能

2、矯治器所引起的反應(yīng)有無不同?其適應(yīng)性改建主要體現(xiàn)在哪些環(huán)節(jié)?機制如何?目前仍不十分清楚。
　　 本實驗運用現(xiàn)代修復(fù)技術(shù)成功建立成年期大鼠OVD升高(iOVD)與咬合創(chuàng)傷(OT)動物模型。在此基礎(chǔ)上，采用組織學(xué)、免疫組織化學(xué)和原位雜交等方法觀察了iOVD組和OT組在實驗3d、1w、2w、3w、4w不同實驗時段顳下頜關(guān)節(jié)組織形態(tài)學(xué)變化，髁狀突軟骨細胞外基質(zhì)包括酸性粘多糖(GAGs)、Ⅱ型膠原(ColⅡ)和X型膠原(Col X)以及轉(zhuǎn)

3、錄因子SOX9在TMJ的表達部位、表達頻率及表達強度的變化。從細胞、蛋白和分子水平探討了咬合變化對TMJ的影響及其機制。
　　 第一章 OVD升高動物模型的建立
　　 目的：建立成年期大鼠OVD升高和局部咬合創(chuàng)傷動物模型，探討建模過程中控制咬合高度和可重復(fù)性的方法。評價兩種動物模型牙列與頜位的改變及其對全身營養(yǎng)攝入的影響。
　　 方法：90只成年期(15周齡)Wistar大鼠，體重275±25g，分為五個大組，每

4、組18只，每個大組分為3個亞組，分別為對照組、咬合垂直距離升高(iOVD)組和咬合創(chuàng)傷(OT)組，每組6只。其中iOVD組大鼠戴雙側(cè)上頜后牙平衡咬合板，OT組大鼠右側(cè)戴創(chuàng)傷咬合板；對照組不戴咬合板。運用現(xiàn)代修復(fù)技術(shù)，包括精細印模技術(shù)、粘接技術(shù)等完成iOVD和OT咬合板的制作和粘接，各大組分別在實驗3d、1w、2w、3w、4w處死動物。通過定期檢查、頭側(cè)位X光片拍攝、大體標本解剖及牙體牙周組織學(xué)切片等，觀察和評價OVD升高大鼠對全身的影響

5、及牙列、頜位與咬合改變情況。
　　 結(jié)果：對照組、iOVD組和OT組大鼠的體重增長曲線基本一致，經(jīng)重復(fù)測量方差分析結(jié)果沒有統(tǒng)計學(xué)差異。OT組大鼠實驗3d下頜開始偏向創(chuàng)傷側(cè)，1w偏斜程度最大，隨時間延長逐漸改善，同側(cè)咬肌代償性增大，牙列出現(xiàn)不規(guī)則磨耗，以創(chuàng)傷側(cè)早接觸區(qū)為重。iOVD組大鼠未見咬合偏斜、單側(cè)咬肌增大及不對稱牙列磨耗現(xiàn)象；牙體牙周組織病理改變明顯比OT組輕。X光片顯示髁狀突向前向下移位；2w～4w切牙逐漸繼萌補償升高的

6、頜間距離。
　　 結(jié)論：通過修復(fù)的方法可成功建立成年期大鼠咬合垂直距離升高(iOVD)與咬合創(chuàng)傷(OT)動物模型；其中咬合創(chuàng)傷咬合板可達到預(yù)定升高高度和定點咬合早接觸的目的，而iOVD咬合板可保證雙側(cè)咬合高度的均衡性。兩種咬合板戴入后均未明顯影響全身營養(yǎng)的正常攝入。
　　 第二章 OVD升高后TMJ組織形態(tài)學(xué)觀察
　　 目的：觀察咬合垂直距離升高(iOVD)和咬合創(chuàng)傷(OT)大鼠顳下頜關(guān)節(jié)組織形態(tài)學(xué)改變。

7、　　 方法：采用常規(guī)HE染色切片，觀察對照組、iOVD組及OT組大鼠在實驗3d、1w、2w、3w、4w后顳下頜關(guān)節(jié)各部分的病理改變及其轉(zhuǎn)歸。
　　 結(jié)果：大鼠TMJ滑膜組織的改變：OT組大鼠在實驗早期3d～1w創(chuàng)傷側(cè)TMJ內(nèi)滑膜出現(xiàn)明顯炎性反應(yīng)，主要表現(xiàn)為滑膜細胞的增生，吞噬小泡增加；而iOVD組早期滑膜反應(yīng)相對較輕，出現(xiàn)緩慢適應(yīng)性改變。髁狀突軟骨的病理改變：咬合創(chuàng)傷大鼠髁狀突軟骨出現(xiàn)了病理性反應(yīng)和適應(yīng)性改建。病理性改變主要包

8、括關(guān)節(jié)軟骨細胞水腫、軟骨細胞簇狀增生、表面切線裂、軟骨基質(zhì)粘液樣變、洞穿等，病變以創(chuàng)傷側(cè)為重，后期出現(xiàn)修復(fù)性改健；iOVD組軟骨反應(yīng)相對較輕，3d出現(xiàn)軟骨細胞水腫，1w出現(xiàn)軟骨細胞簇狀增生，3w可見中后區(qū)和中區(qū)軟骨增厚等適應(yīng)性改建，左右無明顯差異。
　　 結(jié)論：咬合創(chuàng)傷后成年大鼠TMJ表現(xiàn)為早期滑膜炎性反應(yīng)、關(guān)節(jié)軟骨的應(yīng)急反應(yīng)和退行性改變以及后期的代償性修復(fù)過程。OVD升高后大鼠TMJ表現(xiàn)為早期輕度的滑膜炎性反應(yīng)及髁狀突軟骨逐漸

9、過渡的適應(yīng)性改建過程。
　　 第三章 OVD升高后TMJ內(nèi)GAGs的表達及軟骨內(nèi)成骨的定量分析
　　 目的：通過觀察咬合垂直距離升高(iOVD)和咬合創(chuàng)傷(OT)大鼠顳下頜關(guān)節(jié)髁狀突軟骨內(nèi)氨基多糖(glycosaminoglycans，GAGs)的分布變化，探討咬合升高和咬合創(chuàng)傷對髁狀突軟骨細胞外基質(zhì)代謝的影響。
　　 方法：采用Alcian Blue-PAS染色法對各組切片進行染色，觀察iOVD和OT大鼠在實驗

10、3d、1w、2w、3w、4w后顳下頜關(guān)節(jié)髁狀突軟骨內(nèi)GAGs分布的變化。并通過圖像分析測量髁狀突軟骨與新骨厚度的變化。
　　 結(jié)果：GAGs主要分布在髁狀突軟骨的增殖層、成軟骨層基質(zhì)，增殖層、成軟骨層和肥大層細胞內(nèi)；少量分布于關(guān)節(jié)窩后附著區(qū)及纖維軟骨層內(nèi)；關(guān)節(jié)盤纖維間也見散在分布。在OT組1w時創(chuàng)傷側(cè)髁突內(nèi)GAGs表達的范圍(面積比率)和強度(累積光密度IOD值)均明顯減少(P＜0.05)，而2w后差異不明顯。iOVD組GAGs

11、表達范圍和強度與對照組未見明顯差異(P＞0.05)。
　　 結(jié)論：咬合創(chuàng)傷對TMJ髁狀突軟骨內(nèi)的蛋白多糖合成有不同程度的影響，其中OT組創(chuàng)傷側(cè)髁狀突軟骨內(nèi)GAGs表達受影響較明顯；OVD升高對GAGs合成的影響相對較緩和，未引起GAGs表達范圍和強度及軟骨和新骨厚度測量值的明顯變化。
　　 第四章 OVD升高后TMJ髁狀突軟骨內(nèi)SOX9、ColⅡ和Col X的表達
　　 目的：通過對髁狀突軟骨內(nèi)Ⅱ型膠原(Type

12、Ⅱ collagen，ColⅡ)、X型膠原(Type X collagen，Col X)mRNA和轉(zhuǎn)錄因子SOX9基因的表達變化，從蛋白和分子水平探討咬合垂直距離升高和咬合創(chuàng)傷對MJ髁狀突軟骨的影響機制。
　　 方法：采用免疫組織化學(xué)染色法，觀察iOVD和OT大鼠在實驗3d、1w、2w、3w、4w后顳下頜關(guān)節(jié)髁狀突軟骨內(nèi)ColⅡ和SOX9的分布，并通過計算機圖像分析法對髁狀突自前到后各區(qū)內(nèi)軟骨各層的ColⅡ和SOX9陽性表達率和

13、表達強度(IOD值)進行半定量分析；采用原位雜交染色法，觀察Col X mRNA在髁狀突軟骨自前到后各區(qū)內(nèi)軟骨各層的表達，并觀察其與其它因子陽性表達的相關(guān)性。
　　 結(jié)果：ColⅡ主要分布在髁狀突軟骨成軟骨層的基質(zhì)，成軟骨層、肥大層軟骨細胞內(nèi)，關(guān)節(jié)盤前帶、后帶的軟骨樣細胞內(nèi)及關(guān)節(jié)窩纖維軟骨增殖層、纖維軟骨層的基質(zhì)和細胞內(nèi)。實驗1w時OT和iOVD實驗組ColⅡ在髁狀突中的陽性表達率下降，尤其是增殖層基質(zhì)中下降明顯(P＜0.05)

14、；在成軟骨層細胞中iOVD組的ColⅡ陽性率增高(P＜O.05)。ColⅡ總體光密度IOD值三組間無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。
　　 SOX9主要分布在髁狀突軟骨的增殖層和成軟骨層細胞內(nèi)；關(guān)節(jié)盤前帶、后帶的軟骨樣細胞內(nèi)及關(guān)節(jié)窩纖維軟骨的增殖層、纖維軟骨層的細胞內(nèi)。實驗3d iOVD組SOX9陽性細胞數(shù)明顯比對照組多(P＜0.05)，1w～4w未見明顯差異；3d、1w OT組非創(chuàng)傷側(cè)SOX9陽性率在明顯增高，與對照組、iOVD組

15、及OT組右側(cè)均有統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.05)，而OT組創(chuàng)傷側(cè)SOX9陽性率始終呈低水平表達。表明實驗早期iOVD組和OT組非創(chuàng)傷側(cè)成軟骨細胞分化活躍。
　　 Col X表達在髁狀突軟骨的成軟骨層基質(zhì)及軟骨細胞內(nèi)，關(guān)節(jié)窩纖維軟骨增殖層、纖維軟骨層的基質(zhì)和細胞內(nèi)。正常成年大鼠髁狀突軟骨內(nèi)Col X呈低水平表達；OT組右側(cè)和iOVD組髁狀突軟骨內(nèi)Col X表達在實驗3d和1w、3w呈現(xiàn)明顯波動性增強—減弱—增強的波動性變化。
　　

16、 結(jié)論：咬合創(chuàng)傷和垂直距離升高導(dǎo)致顳下頜關(guān)節(jié)髁狀突軟骨ColⅡ和Col X兩種軟骨膠原和轉(zhuǎn)錄因子SOX9的蛋白質(zhì)出現(xiàn)不同程度異常表達波動性變化；其中iOVD組和OT組非創(chuàng)傷側(cè)軟骨內(nèi)成骨活動在早期顯現(xiàn)活躍的趨勢，實驗2w后均逐漸達到平衡。
　　 總之，成年大鼠可通過牙列與(牙合)的改建適應(yīng)新的咬合高度，在此期間顳下頜關(guān)節(jié)內(nèi)部也通過細胞、蛋白和分子水平的調(diào)節(jié)達到新的平衡。其中ColⅡ、Col X、GAGs等細胞外基質(zhì)的代謝出現(xiàn)不同