升高咬合对青春期大鼠髁突软骨改建的影响

                                                        作者：张红梅，丁寅，王欢，刘燕

【关键词】  髁突；牙合板；骨重建

　　Influences of occlusal vertical rising on condylar cartilage remodeling in adolescent rats

　　【Abstract】  AIM： To investigate the influences of occlusal vertical rising on condylar cartilage remodeling in adolescent rats.  METHODS： Forty fiveweekold male SpragueDawley  rats were  randomly divided into experimental group  (n=20) and control group  (n=20). Animals in experimental group were fitted with an upper posterior bite rising splints on their upper molars. The animals of experimental group, together with their matched controls, were sacrificed 7, 14 , 21  and 28 d after the appliance insertion  (n=5/group each time). Sections were cut from right condyles and stained with HE，and the thickness of condylar cartilage was measured by using a computerassisted image analysis system. RESULTS： In comparison with control group, 7 and 14 d after the appliance insertion, the condyle cartilage thickness decreased significantly in the experimental group;  28 d after the appliance insertion, the  thickness in the posterior region increased significantly in the experimental group(P<0.05). CONCLUSION： The occlusal vertical rising could lead to adaptive remodeling of condyle cartilage in adolescent rats.

　　【Keywords】  condyle;   intraoral splint;   bone remodeling

　　【摘要】 目的： 探讨升高咬合对青春期大鼠髁突软骨改建的影响. 方法： 5周龄雄性SD大鼠40只，随机分为对照组和实验组（双侧后牙牙合板升高咬合）. 实验组与对照组动物分别在 7，14，21及28 d时各取5只大鼠处死. 取其右侧髁突作组织学HE染色观察，并采用机辅助图像分析系统对其软骨厚度进行定量分析. 结果： 实验7, 14 d时，实验组髁突软骨厚度相比对照组变薄，28 d时髁突软骨后部明显增厚（P<0.05）.  结论： 咬合升高可以引起大鼠髁突软骨的适应性改建.

　　【关键词】  髁突；牙合板；骨重建
 
　　0引言
 
　　咬合垂直距离的变化影响着口颌系统功能及颅颌骨的发育. 正畸临床工作中常通过改变后牙咬合的高低来纠正患者垂直向的不调. 有学者对成年动物升高后牙咬合后的髁突变化进行了研究，发现垂直向异常可导致颞颌关节退行性病变［1］. 此外，口内牙合板属于功能性矫治器一种，该类矫治器是否能真正诱导髁突内的骨组织改建，正畸界一直存在不同的观点. 本研究我们用牙合板升高咬合，对青春期大鼠髁突软骨组织学变化的特点及其随时间变化的进行详细的定量分析，以期探讨升高咬合对青春期大鼠髁突软骨改建的影响,旨在为临床实践提供一定的理论基础.
 
　　1材料和方法
 
　　1.1材料选用40只5周龄SD雄性大鼠（第四军医大学动物实验中心提供），体质量100～110 g，无明显全身疾患及口颌系统功能障碍. 随机分为2组，每组20只，分别为A组（对照组）：仅同环境饲养，不作任何处理. B组（实验组，双侧后牙牙合板组）：采用登士柏后牙光固化树脂牙合板，通过正畸黏结剂粘接于实验组大鼠双侧上颌磨牙釉质表面，使后牙咬合升高. 牙合板长6.0 mm，宽2.5 mm，高1.0 mm（第三磨牙）. 实验周期共28 d，全部动物自由饮水，摄食.
 
　　1.2方法戊巴比妥钠（40 mg/kg）腹腔注射麻醉. 采用自制头颅定位架固定大鼠头部，用Trophy x线牙片机在同一拍摄条件下摄片，观察实验组与对照组髁突在关节窝变化. 于实验后7，14，21，28 d各取大鼠5只，在深度麻醉下经心脏主动脉插管灌注0.1  mol/L的PBS缓冲液（200 mL/只）和40 g/L多聚甲醛（400 mL/只），取出右侧颞下颌关节，40 g/L多聚甲醛中固定24  h，置150 g/L EDTA中脱钙1 wk，常规脱水，石蜡包埋，低温连续切片，厚度为 5 μm，HE染色，光镜观察组织形态学变化. 计算机PIXERA Viewfinder Pro系统采集图像，应用测量尺（西安大学出版社出版发行）对关节盘前带最厚部位、中带最薄部位、后带最厚部位所对应的髁突软骨厚度进行测量.
 
　　统计学处理： 数据用x±s表示， 应用统计软件SPSS 13.0进行成组t检验，方差不齐时采用t′检验．P<0. 05为有统计学差异.

　　2结果

　　2.1头颅侧位片头颅侧位片显示实验组大鼠髁突发生向前向下移位，关节后间隙增大和前间隙减小，箭头所指为髁突位置（图1）.

　　图1大鼠髁突在关节窝的位置变化情况　略

　　2.2对照组髁突软骨形态特点对照组髁突关节表面完整，光滑，各带结构清晰，连续性好，由浅入深可分为关节表面带、增殖带、肥大带和钙化软骨带，各带分界清晰. 关节表面带由与关节表面平行的胶原纤维束和少量扁平成纤维细胞组成；增殖带由长轴与关节表面平行的梭形细胞组成；肥大带和钙化软骨带由浅层的成软骨细胞和深层的软骨细胞以及软骨基质组成，细胞体积由浅入深逐渐增大.
 
　　2.3实验组髁突软骨形态特点实验组髁突关节表面比较完整，连续性好，各带分界比较清晰，实验7 d时，实验组与对照组相比较，髁突增殖带和肥大带细胞数量减少，厚度减薄，软骨厚度也减薄，前部肥大带细胞和增殖带细胞排列紊乱（图2）. 实验后14, 21 d时，实验组髁突增殖带和肥大带细胞数量及厚度逐渐增加.  28 d时，实验组髁突软骨前部和中部组织形态学与对照组相比无明显差别，而后部肥大带细胞数量增加，厚度增厚（图3），未发现明显病理性改变.

　　2.4髁突各部厚度变化实验7， 14  d时，实验组髁突软骨厚度比对照组薄(P<0.05). 21 d时实验组髁突软骨前部比对照组薄(P<0.05)； 28 d时实验组髁突软骨前部和中部的厚度与对照组相比变薄，但无统计学差异，而后部则增厚(P<0.05，表1）.A: 对照；B： 实验.

　　图2－图3　略　

　　表1对照组与实验组大鼠髁突软骨厚度变化（略）

　　3讨论
　　
　　研究表明颞颌关节具有终生改建能力, 尤其是在幼年期及青少年改建能力较强［2］. 髁突是下颌骨的主要生长区，易受环境因素影响［3］，是颞下颌关节适应性变化最为活跃的结构. 本实验通过升高后牙咬合，增加了垂直向的距离，改变了下颌的位置，从而改变了髁突的位置及负荷，髁突进行了适应性改建.
 
　　本实验结果表明，牙合板升高后牙咬合引起的髁突改变直接表现在髁突软骨的组织厚度变化上，实验组髁突软骨前部、中部厚度相比对照组变薄，而后部增厚明显. 后牙用牙合板升高咬合，下颌发生向下向后旋转，髁突向前向下旋转［4］，伴随着关节后间隙增加和前间隙减小，牙合板改变了颞颌关节的关节窝－关节盘－髁突的接触关系，从而改变关节内的生物力学环境，很多研究表明，改变颞下颌关节生物与生物力学环境可引起髁突软骨适应性改建［5］. 本实验结果还表明，髁突软骨厚度及组织形态学变化随着实验时间的延长，有逐渐恢复的趋势，实验7 d时，实验组与对照组相比较，髁突增殖带和肥大带细胞数量及厚度减薄，软骨厚度也减薄. 实验14, 21 d时，实验组髁突增殖带和肥大带细胞数量及厚度逐渐增加，至第28 d时，实验组髁突软骨前部组织形态学与对照组相比无明显差别，后部增厚. 该变化进一步说明了牙合板升高后牙咬合引起的关节内的生物力作用随着时间延长，逐渐减弱. 然而Sindelar等［1］在成鼠后牙咬合升高后，发现50%髁突中部表面出现退行性病变，与本实验结果有着差别，这可能与实验动物年龄有关. 本实验研究动物为5~9周龄SD大鼠，正好是大鼠的青春生长发育高峰期，髁突适应性改建能力较强［2］.
  　　
　　后牙咬牙合升高，改变了髁突表面负荷，增殖带和肥大带也发生了适应性变化. 本实验发现，后牙咬合升高后，早期软骨组织变薄,增殖带和肥大带细胞数量及厚度减少，随后增殖带细胞增多,肥大带增厚,软骨组织逐渐增厚. 由此可见青春期大鼠髁突软骨具有较强的再生能力，在后牙咬合升高后可通过适应性改建而使髁突软骨恢复正常的功能. 同时也说明增殖带细胞具有分化为软骨细胞的潜能，生物力的刺激可促使其向软骨细胞分化.
 　　
　　临床上常有垂直向不调的错牙合患者，本研究结果提示我们对这类青春期患者可以通过适当的升高后牙咬合，来纠正垂直距离异常.
 
　　【】

　　［1］ Sindelar BJ, Edwards S, Herring SW，et al. Morphologic changes in the TMJ following splint wear［J］.  Anat Rec, 2002,266(3):167-176.

　　［2］ Cholasueksa P, Warita H, Soma K，et al. Alterations of the rat temporomandibular joint in functional posterior displacement of the mandible［J］. Angle Orthod, 2004,74(5):677-683.

　　［3］ Delatte M, Von den Hoff JW, Van Rheden RE，et al, Primary andsecondary cartilages of the neonatal rat: The femoral head and the mandibular condyle［J］. Eur J Oral Sci, 2004,112(2):156-162.

　　［4］ Conti PC, Santos CN, Kogawa EM，et al. The treatment of painful temporomandibular joint clicking with oral splints: A randomized clinical trial ［J］. J Am Dent Assoc, 2006,137(8):1108-1114.

　　［5］ 鲍向红，陈金武，王美青，等. 第一前磨牙缺失对髁突软骨影响的组织计量学［J］.第四军医大学学报，2003，24(9)：848-850.