更全的杂志信息网

生长期大鼠下颌功能前伸后髁突的骨形态学改变及其ERK与整合素β1表达的变化

更新时间:2009-03-28

是否在早期采用功能矫治器对下颌髁突进行功能性治疗、促进下颌骨的生长发育,在学术界尚存一定争议。有学者指出下颌前伸量不足时,采用功能矫治仅可能预支颌骨的生长并无法有效实现新骨增加[1]。但有研究发现,下颌前移可有效刺激髁突生长潜力,加速改建,影响下颌骨生长发育[2]。此外,髁突软骨功能与结构的稳定与力学刺激密切相关,在外界力学环境变化后可有效激活软骨细胞的敏感性,并导致细胞调节因子、激素等多因素对基因表达产生影响,导致髁突软骨出现一定程度的适应性改建[3]。现阶段随着生物力学的不断发展,学者对力学环境与组织细胞的关系也有了更为透彻的了解,由于其具有特殊的功能及结构,因而受到学者的广泛关注[4]。髁突软骨改建是受多种因素调控的生理过程,其涉及细胞生物学、分子生物学、内分泌学及生物力学等诸多学科。细胞外调节蛋白激酶 (ERK,extracellular regulated protein kinases)是重要的细胞外蛋白激酶调节因子,可有效磷酸化酪氨酸和丝氨酸,前体细胞与细胞外基质接触后,表面整合素受体与细胞外基质结合,在ERK的调控下导致受体出现自身磷酸化,使黏附斑激酶磷酸化,促进细胞分化和增殖[5]。整合素是细胞表面重要的膜蛋白,是细胞黏附分子的重要组成部分,在细胞外基质与细胞的信息双向传递、细胞凋亡、迁移过程中起到十分重要的作用。虽然ERK及整合素β1具有十分重要的作用,但目前ERK与整合素β1介导生长期大鼠下颌功能前伸后髁突骨形态学改变的相关研究仍鲜有报道。因而笔者通过建立SD大鼠下颌前伸动物模型,探讨ERK与整合素β1的变化规律,分析其介导生长期大鼠下颌功能前伸后髁突骨形态学改变的作用,为临床应用提供依据。

嘉善田歌是劳动人民传承下来的艺术瑰宝,是一种抒发劳动者心声而演唱的原生态音乐形式。嘉善田歌内容丰富多彩,音区宽广悠长,音调抑扬顿挫,旋律自由灵活,风格质朴高亢,这也正是它音乐艺术价值的主要体现。

1 材料和方法

1.1 实验动物

本组研究中选用42只SPF级健康雄性4周龄SD大鼠作为研究对象,体质量(80.38±4.50)g,所有大鼠均由实验动物饲养中心进行饲养,在实验全过程中保持饲养环境卫生,定期清扫。所有大鼠在适应性饲养1周后称重,依照体质量编号并采用随机信封法将大鼠分为对照组及和实验组,每组3 只, 共 14 组, 实验周期分别为 1、3、7、14、21、28及35 d。本组研究中所有动物的饲养及处理均符合《实验动物管理条例》[6]

当车辆高速运转时也常常会发生一些突发事件,特别是在夏天,汽车水箱中的冷凝水温度超标导致控温作用下降,进一步导致的汽油粘稠度的下降,让零件间的摩擦力大大增加,情况严重时甚至还有可能发生机车引擎部分的变形进一步导致机车失控从而造成严重后果。与此同时在盘山道上驾驶过程中,上坡下坡前后反复出现,造成车辆刹车片严重磨损进一步造成刹车失去控制。

山区农村居民点分散和集聚是一个自然而然的过程,因此应充分尊重村庄在社会发展中的变化及其所处的阶段。该村在发展中也总结了很多实践经验:①渐近式的迁村并居工程,其能够全面优化农民的生活水平,对农民升级转型有着十分积极的意义。②生计转型帮助农民摆脱了对土地的依赖,对分散和闲散的土地进行有效整合,可促进山区特色农业产业规模化的发展。③在山区农业产业发展的过程中要充分尊重与保护当地地域空间的特色,结合当地的实际特点,这样才能更好地满足村庄人口结构的需要,与劳动力水平相适应。

1.2 实验仪器及材料

本组研究结果显示,大鼠佩戴矫治器24~36 h内进食量减少,出现不适应现象,但36 h后差异无统计学意义。实验周期内有个别大鼠出现矫治器脱落,但均及时发现并立即粘结。实验结束后大鼠前牙出现反或对刃状态,摘除后大鼠下颌无法后退,下颌前伸态,并未出现偏斜等其他情况。

1.3 矫治器制作方法

消瘀接骨散外敷配合电磁波谱治疗仪照射辅助治疗类风湿关节炎的效果及其对炎性指标的影响 … ………………… 葛瑶 刘健 黄传兵 等(1)10

1.4 方法

本组研究结果显示,第 7、14、21、28 天时,观察组大鼠组织中整合素β1表达水平高于对照组,且差异存统计学意义(P<0.05);但第 1、3 及 35 天时两组整合素β1水平差异无统计学意义 (P>0.05);且第7~14天时实验组整合素β1达到峰值,后逐渐降低,详见表2。

将所有组织样品进行脱钙脱水处理,后使用石蜡包埋并沿髁突纵向切片,并将其附于使用多聚赖氨酸附膜后的载玻片上。取切片行HE染色,另取切片分别参照SP免疫组化试剂盒说明书行ERK及整合素β1染色。后将免疫组化及HE染色组织切片使用100倍显微镜随机选取3个视野,使用Image-Pro Plus软件检测软骨层各指标表达情况及HIS评分。所用试剂盒均购买自江苏晶美生物可以有限公司,所有操作均严格遵照试剂盒说明书进行操作。

1.5 统计学方法

本组研究结果显示,第 7、14、21、28 天时,观察组大鼠组织中ERK表达水平高于对照组,且差异存统计学意义(P<0.05)。但第1、3及35天时两组ERK水平差异无统计学意义(P>0.05),且第14天时实验组ERK达到峰值,后逐渐降低,详见表1。

2 结果

2.1 大鼠一般情况

本组研究中所用MARK-V齿科电焊机购买自日本Shinwa公司,氩弧焊机购买自北京泰利无限牙科医疗器械有限公司,气体焊接器购买自上海福克斯焊接设备有限公司,手术器械均购买自上海恒顺医疗器械厂,大鼠磷酸化ERK多克隆抗体及整合素β1多克隆抗体购买自上海博奥森生物有限公司,SP免疫组化试剂盒购买自北京中杉金桥有限公司。

2.2 髁突软骨组织学特点

本组研究结果显示,对照组大鼠髁突软骨组织表面显微镜下可见一层明显的纤维组织,髁突软骨前份最薄,后份最厚,且随着时间延长可呈现明显的增龄性改变,其中增殖层及纤维层无明显变化,软骨后部及中部变化最为显著,且肥大层变薄最明显。相较于对照组,各时间点实验组大鼠髁突软骨厚度明显增加,成熟层细胞层数、增殖层层数增加,胞外基质增多、肥大层细胞体积增加,详见图1。

  

图1 组织切面检测结果显示实验组髁突软骨增厚,各层细胞数量及体积增加(×100)A:对照组14 d组织切片;B:观察组14 d组织切片Figure 1 Tissue section test results showed the cartilage layer,the size and number of cellsin experiment group were all increased than the control group(×100)A:The tissue section of the control group at 14 days;B:The tissue section of the observation group at 14 days

2.3 ERK表达变化情况

本组研究中使用SPSS 19.0存储并处理原始数据,使用均值±标准差表示计量资料,并行t检验分析组间数据差异,用方差分析不同时间点数据差异,使用百分率表示计数资料,并行卡方检验分析组件数据差异,若P<0.05则认为差异存在统计学意义。

2.4 整合素β1表达变化情况

实验组大鼠全天佩戴矫治器,并使用橡皮膏包裹四肢防止其使用爪子挣脱矫治器。每天定时观察动物,若出现脱落现象则及时重新粘贴。对照组大鼠不做任何处理,所有大鼠自由饮食饮水。后依照实验周期将各组大鼠脱颈椎处死,沿下颌骨下缘将皮肤剪开,钝性分离暴露髁突及下颌骨,剥离表面肌肉,避免伤关节囊,后使用生理盐水冲洗并将髁突剪断,使用4%多聚甲醛(连云港轩源化工有限公司)固定,再将组织置于-80℃冰箱中保存,后统一检测。

采用固定式上颌斜面导板功能矫治器进行干预,其主要包括上切牙带环、斜面导板、固位钩组成。大鼠使用10%水合氯醛麻醉后,使用红蜡片制作上切牙托盘,并印模后制作石膏模型。后利用石膏模型使用0.22 mm白合金片制作大鼠斜面导板及上切牙带环,使用0.7 mm不锈钢丝制作固位钩,将导板与带环相接处作为固位钩点进行焊接,后使用银焊增加强度。斜向腭侧平面与导板角度呈20°~25°,将带环就位于上切牙上后,使用黏固剂粘结,两侧固位钩后使用橡皮圈相连。在将矫治器就位后大鼠前牙处于反或对刃状态。

 

表1 ERK表达变化情况结果Table 1 Results of ERK expression changes

  

1 2.19±0.36 2.03±0.21 0.667 0.541 3 2.21±0.61 2.37±0.54 0.356 0.740 7 4.21±0.62 2.61±0.78 2.986 0.041 14 7.53±1.37 2.87±0.81 5.596 0.005 21 5.21±1.03 2.65±0.57 4.061 0.015 28 4.02±0.83 2.01±0.43 3.729 0.020 35 2.88±0.37 2.66±0.63 0.563 0.604

 

表2 整合素β1表达变化情况Table 2 Changes of integrin β1 expression

  

时间(d) 实验组 对照组 t P 1 3.62±0.82 3.61±0.79 0.018 0.986 3 5.62±0.88 3.59±0.81 3.475 0.018 7 8.39±1.35 3.61±0.83 6.187 0.002 14 7.42±1.63 3.59±1.68 3.350 0.020 21 5.23±1.02 3.19±1.03 2.777 0.039 28 4.82±0.83 2.81±0.62 3.685 0.021 35 4.02±0.58 3.01±0.89 1.843 0.125

3 讨论

本研究采用0.22 mm合金片整体弯制以制备下颌前伸装置,在舌面焊接切牙冠,斜面导板合金片折叠并焊接,此方法可有效降低矫治器体积,尽可能降低实验大鼠不适感,提高其依从性。此外,采用双层合金片可以使实验者更方便地调整斜面方向并维持抗咬合力强度。矫治器脱落率较小,效果较为理想,分析认为本实验在安装前伸装置时,曾适度调整固位钩,同时还对大鼠前后爪使用橡皮膏包裹,尽可能降低矫治装置受破坏的概率,有效保障了大鼠佩戴矫正器时间,以满足课题设计需求。

有研究发现,采用矫治器干预后可能导致体内多种生长因子表达增强,并上调软骨增殖活性[7]。其中MAPK级联反应是体内重要的信号转导通路,可有效募集多种信号因子磷酸化并将信号传递至细胞核内,激活多种转录因子以调控细胞发育、生长等。在MAPK家族中,ERK是重要的成员,是重要的胞外调节蛋白激酶,可有效促进酪氨酸和丝氨酸磷酸化[8]。本组研究结果显示,整个实验周期内实验组ERK水平均高于对照组,且随着实验推迟可见第7天至第14天是ERK水平达到峰值,后开始降低。其研究结果与前人所报道的髁突软骨改建过程中内源性调控因子在1周至2周时达峰值一致[9]。分析认为,在干预2周后,大鼠逐渐进入生长晚期,导致ERK表达量降低。有研究结果显示,成年大鼠采用功能性矫治器引导下颌前伸时,可有效激活软骨,使其改变静止状态而出现骨改建[10]

整合素是由不同亚基构成的异源二聚体结构,并通过非共价键形式而形成稳定结构[11]。有研究显示,通过多种亚基的配对不同决定整合素的配体不同[12]。整合素β亚基是胞内域黏着斑的重要组成部分,并在信号转导过程中起到十分重要作用,而α亚基多仅起到辅助功能[13]。现有研究结果显示,在髁突软骨细胞中β1型整合素是主要的表达亚型,因而本研究重点分析中在髁突软骨改建过程中β1型整合素的表达变化情况[14-15]。本组研究结果显示,整个实验周期内实验组整合素β1水平均显著高于对照组,且组内比较发现,第7天至第14天是大鼠整合素β1水平达到峰值,后持续降低并保持稳定,符合组织改建的基本变化规律。笔者认为,佩戴下颌前伸装置后,大鼠髁突软骨受到异常机械负荷刺激,导致软骨细胞上调整合素表达水平,将细胞骨架与胞外基质紧密联系起来,开放信号传递通道,导致胞外信号传向胞内。

综上所述,后髁突细胞增殖活性在应力作用下出现改变,且与ERK与整合素β1的表达密切相关,表明其在力学信号转导过程中也起到十分重要的作用。但本组研究样本数较少,可能存在个体差异并对结果产生一定的影响,有待于后续深入验证研究。

参考文献:

[1] Çakur B, Íbrahimevki Bayrakdar.No proven correlationsbetween bone quality and degenerative bone changes in the mandibular condyle and articular eminence in temporomandibular joint dysfunction[J].Oral Radiology,2016,32(1):33-39.

[2] 张亚梅,雷勇华,邹双双,等.功能性矫治器前伸下颌对颞下颌关节影响的研究进展 [J].中华口腔正畸学杂志,2016,23(2):94-97.

[3] Coskuner H G,Ciger S.Three-dimensional assessment of the temporomandibular joint and mandibular dimensions after early correction of the maxillary arch form in patients with Class II division 1 or division 2 malocclusion.[J].Korean J Orthodont,2015,45(3):121-9.

[4] Yang H,Zhang M,Wang X,et al.TNF Accelerates death of mandibular condyle chondrocytes in rats with biomechanicalstimulation-induced temporomandibularjoint disease[J].Plos One,2015,10(11):e0141774.

[5] 卢翠侠,付杰,李刚,等.结缔组织生长因子-整合素αvβ5受体信号途径在肺动脉平滑肌细胞外基质基因表达中的作用[J].中国小儿急救医学,2015,22(3):150-155.

[6] 佚名.实验动物管理条例 [J].实用器官移植电子杂志,2016,4(2):66-67.

[7]Jing Y,Zhou X,Han X,et al.Chondrocytes directly transform into bone cells in mandibular condyle growth[J].J Dent Res,2015,94(12):1668-75.

[8] 张宗峰,王红丽,时小丁,等.表皮生长因子受体通过MAPK/ERK信号通路调节基质金属蛋白酶1表达的研究[J].国际免疫学杂志,2015,38(6):517-521.

[9] Bermúdez-De-Castro J M,Martinón-Torres M,Martín-Francés L,et al.Homo antecessor:the state of the art eighteen years later[J].Quaternary Int,2015,433(2):22-31.

[10]年争好,孙凯,李晖,等.大鼠BMSCs成骨诱导及复合支架材料构建组织工程骨组织的研究 [J].生物骨科材料与临床研究,2015,12(1):1-5.

[11]Hue O.The Sagittal Condylar Paths in Edentulous patients:analysis with computerized axiography[J].Int J Prosthodontis,2016,29(1):11.

[12]Yoon K H,Tak D H,Park J S,et al.Medial synovial fold of the posterior cruciate ligament on knee magnetic resonance imaging and arthroscopy:retrospective investigation of impingement[J].J Comput Assist Tomogr,2016,40(5):799-802.

[13]Lee Y S,Yi Y J,Kim Y K,et al.Conservative interdisciplinary treatment of a case with multiple facial and condyle fractures[J].Dental Traumatology,2016,33(3):226-229.

[14]徐高丽,吴立立,吴枝武,等.缺氧诱导因子-1α信号通路在髁突软骨生长和改建中的作用机制 [J].华西口腔医学杂志,2016,34(6):639-642.

[15]Ma D,Kou X,Jin J,et al.Hydrostatic compress force enhances the viability and decreases the apoptosis of condylar chondrocytes through integrin-FAK-ERK/PI3K pathway:[J].Int J Mol Sci,2016,17(11):E1847.

 
童庆华,陈雨雪,方文静,钟秋,周吉
《口腔颌面外科杂志》2018年第01期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号