大鼠正畸牙齒移動過程中張力側牙周組織RUNX2、OSX、OPN的表達
發(fā)布時間:2020-09-25 20:56
在正畸臨床治療過程中,外界施加的機械力作用于牙齒引起牙周組織的改建,最終使牙齒發(fā)生移動而達到矯治目的。牙周組織包括牙周膜(periodontalligament, PDL)、牙槽骨、牙齦等,其中尤以牙槽骨的改建最為活躍,牙槽骨改建的實質則是骨形成和骨吸收的動態(tài)平衡過程。PDL在正畸治療過程中扮演著重要的生理介質角色。正畸牙齒移動過程中PDL一側受牽引,另一側受壓迫,產生代謝改變。張力側的PDL纖維拉伸變長,牙周間隙增寬,膠原纖維和基質增生,成纖維細胞增殖,成骨細胞分化。壓力側的牙周組織受擠壓而萎縮,牙周間隙變窄,血管受壓血流量減少,膠原纖維和基質降解吸收,并分化出破骨細胞。在機械外力的刺激之下,牙周組織中具有多向分化潛能的成纖維細胞能夠分化為成骨細胞,同時表達成骨相關因子,參與相關成骨反應和破骨反應,這也正是正畸骨改建的關鍵所在。 在機械外力刺激下牙周膜成纖維細胞(periodontal ligament cells,PDLCs)向成骨細胞轉化的分子機制較為復雜,有多條信號及轉導途徑參與其中。例如:血管活性肽、骨形成蛋白-2(bone morphogenetic protein-2, BMP-2)、前列腺素E2(prostaglandin E2, PGE2)、白介素、胰島素樣生長因子-I (insulin-like growthfactors-I,IGF-I)、轉化生長因子-β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1)、P物質、PGEl2和動力敏感鈣離子通道等。同時也有研究發(fā)現,一些核內轉錄因子,比如核心結合因子α1、cJun、cFos和轉錄激活因子4等均參與到PDLCs向成骨細胞轉化相關途徑的調控,把細胞外的機械刺激轉化為與之協(xié)調的細胞反應。其中成骨細胞特異性轉錄因子包括:Runt相關轉錄因子2(runt-relatedtranscription factor2, RUNX2)、Osterix (OSX)、骨橋蛋白(osteopontin, OPN)等都起著至關重要的調節(jié)作用。 RUNX相關因子是一類轉錄因子蛋白的總稱。它們的分子結構中都含有一個由氨基酸所組成的DNA結構區(qū)。其中RUNX2是1997年被首次發(fā)現與控制骨組織的形成息息相關的轉錄因子,其結構含有1個Runt結構域、3個轉錄激活區(qū)(transcription activation domain, AD)、1個轉錄抑制區(qū)(transcriptionrepression domain, RD),它不僅控制骨的生長和形成,同時影響軟骨組織的成熟,有研究表示它可能與破骨細胞分化并向血管入侵有關。RUNX2的適量表達可以促進成骨細胞的早期分化,同時RUNX2在胚胎發(fā)育成骨的各個階段均有表達,這也說明了它與骨的生長發(fā)育關系十分密切。 Osterix基因是2002年由Kazuhisa等用消減抑制雜交法分離提取而得,隸屬于Sp/XKLF家族,是一類含鋅指結構的轉錄因子。它在前成骨細胞向成熟的成骨細胞分化以及成骨細胞的標志基因表達中都起到了非常重要的作用。相關研究表明OSX是成骨細胞分化和骨組織的發(fā)育中不可或缺的調節(jié)因子。與此同時,OSX在牙周組織以及牙齒的發(fā)育中也起到重要的作用。 骨橋蛋白OPN又叫骨橋素,于1983年由Herring等在骨基質中分離出來,后來一些學者分別在腎、內耳、平滑肌、巨噬細胞等不同的組織細胞中也發(fā)現了OPN。OPN是一種分泌型的磷酸化糖蛋白,屬于非膠原蛋白分子的一種,同時也是成骨細胞的表型之一。在骨組織中,OPN可由成骨細胞、破骨細胞和骨細胞分泌,在成熟的骨組織中OPN主要集中于新骨形成等骨改建活躍的位置,其在骨吸收、骨基質礦化以及維持骨組織與周圍組織的完整性中起著非常關鍵的作用。 本研究通過建立大鼠的正畸牙齒移動(orthodontic tooth movement, OTM)的動物模型,觀察張力側牙周組織中成骨相關因子RUNX2、OSX、OPN的表達情況,明確正畸力對牙周組織改建的影響及作用機制,為進一步系統(tǒng)性研究正畸力作用下牙周組織骨改建的分子生物學積累新的資料。 目的:觀察SD大鼠OTM過程中張力側牙周組織中RUNX2、OSX、OPN的表達,探討RUNX2、OSX、OPN在OTM過程中的作用。 方法:選用清潔級健康雄性SD大鼠40只,6-8周齡,個體質量(200±10)g。實驗動物隨機分為4組,每組10只,分別為:正畸牙齒移動8h、24h、3d和7d組。安裝正畸牙齒移動裝置的SD大鼠左側上頜第一磨牙為實驗組,未安裝實驗裝置的右側上頜第一磨牙為自身對照組。10%水合氯醛經腹腔注射(3ml/kg)麻醉SD大鼠后將其固定,在SD大鼠的上前牙唇面及軸角處近頸部磨出深0.5~1.0mm軸溝,將實驗側上頜第一磨牙和前牙間用0.012英寸正畸不銹鋼結扎絲固定正畸用鎳鈦螺旋拉簧,同時用正畸粘結劑加強固位,近中牽引大鼠的磨牙。分別在加力8h、24h、3d和7d后處死實驗動物,取上頜骨制備組織標本。通過蘇木精-伊紅染色法(hematoxylin-eosin staining, H-E),免疫組織化學方法檢測SD大鼠張力側牙周組織中RUNX2、OSX、OPN的表達。 結果:張力側牙周膜寬度隨加力時間延長而增大,尤其在牙齒移動的第7d最為顯著。牙槽骨邊緣可見新生血管。在牙齒移動最初的8h和24h觀察不到明顯的陽性細胞和陽性區(qū)域。與對照組相比較,第24h,3d,7d可見RUNX2陽性細胞呈線性排列在牙槽骨和牙骨質邊緣。同時牙槽骨和牙骨質周圍可見大量OSX陽性細胞。第3d,7d可見OPN陽性區(qū)域遍布于牙周膜,尤其在新生牙槽骨邊緣最為顯著。 結論:OTM過程中,對照組張力側PDL中RUNX2、OSX、OPN低表達。實驗組張力側PDL中RUNX2、OSX、OPN高表達,且具有統(tǒng)計學差異。初步證明RUNX2、OSX、OPN參與了OTM過程中的牙周組織的改建活動并與新骨的形成有密切關系。
【學位單位】:南京醫(yī)科大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2013
【中圖分類】:R783.5
【部分圖文】:
性 SD 大鼠 40 只, 6 ~ 8 周齡,個驗動物隨機分為 4 組,每組 10 只.安裝牙齒正畸移動裝置的 SD 大置的右側上頜第一磨牙為自身對照立腹腔注射(3ml/kg)麻醉 SD 大鼠后將剛砂車針在大鼠的上頜切牙軸角頸溝,使用直徑 0.25 mm 正畸不銹鋼扎在大鼠左側上頜第一磨牙和切牙子粘結劑加固。實驗過程中如果脫g 的拉力,牽引上頜左側第一磨牙
南京醫(yī)科大學碩士學位論文 3. 結果3.1 蘇木精-伊紅染色對照組牙周膜結構較致密,胞漿以及胞核的結構都很清晰,纖維排列有序,牙周膜寬度均勻,成纖維細胞也均勻分布于牙周膜纖維之間。張力側牙周膜寬度隨加力時間延長而增大,尤其在牙齒移動的第 7d 最為顯著。牙周膜纖維被拉長,細胞成分增多,牙槽骨邊緣可見新生血管,牙槽骨和牙骨質表面可見活躍的成骨細胞和新骨沉積 (圖 1)。
圖 3 免疫組織化學染色觀察大鼠正畸牙齒移動過程中張力側牙周組織OPN,RUNX2,OSX的表達(箭頭方向代表牙齒移動的方向,AB 牙槽骨,PDL 牙周膜,D 牙骨質)圖 4 牙周組織中OPN,RUNX2 ,OSX平均光密度值P < 0.05,** P < 0.01和 *** P < 0.001表示各實驗組和對照組相比較。#P < 0.05,##
本文編號:2827059
【學位單位】:南京醫(yī)科大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2013
【中圖分類】:R783.5
【部分圖文】:
性 SD 大鼠 40 只, 6 ~ 8 周齡,個驗動物隨機分為 4 組,每組 10 只.安裝牙齒正畸移動裝置的 SD 大置的右側上頜第一磨牙為自身對照立腹腔注射(3ml/kg)麻醉 SD 大鼠后將剛砂車針在大鼠的上頜切牙軸角頸溝,使用直徑 0.25 mm 正畸不銹鋼扎在大鼠左側上頜第一磨牙和切牙子粘結劑加固。實驗過程中如果脫g 的拉力,牽引上頜左側第一磨牙
南京醫(yī)科大學碩士學位論文 3. 結果3.1 蘇木精-伊紅染色對照組牙周膜結構較致密,胞漿以及胞核的結構都很清晰,纖維排列有序,牙周膜寬度均勻,成纖維細胞也均勻分布于牙周膜纖維之間。張力側牙周膜寬度隨加力時間延長而增大,尤其在牙齒移動的第 7d 最為顯著。牙周膜纖維被拉長,細胞成分增多,牙槽骨邊緣可見新生血管,牙槽骨和牙骨質表面可見活躍的成骨細胞和新骨沉積 (圖 1)。
圖 3 免疫組織化學染色觀察大鼠正畸牙齒移動過程中張力側牙周組織OPN,RUNX2,OSX的表達(箭頭方向代表牙齒移動的方向,AB 牙槽骨,PDL 牙周膜,D 牙骨質)圖 4 牙周組織中OPN,RUNX2 ,OSX平均光密度值P < 0.05,** P < 0.01和 *** P < 0.001表示各實驗組和對照組相比較。#P < 0.05,##
【共引文獻】
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4 彭鵬;王偉;;牙周膜在正畸牙移動過程中的生物學行為[J];北京口腔醫(yī)學;2012年06期
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本文編號:2827059
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