牙周膜牽張成骨快速移動牙牙髓中IL8表達的變化

作者：張勇，葉靜，郭新星，肖水清

作者單位：濟南市口腔醫(yī)院正畸科， 濟南 250001

【摘要】  目的 探討牙周膜牽張成骨后實驗動物移動牙牙髓中白細胞介素8( interlukin8, IL 8)表達的變化。方法 山東本地健康雜種犬15只，隨機分為5組，每組3只。4個實驗組，分別為加力2周組（A組）,加力后保持1周組（B組），加力后保持2周組（C組），加力后保持4周組（D組），一個對照組（E組）。拔除下頜雙側(cè)第二前磨牙，以單根的前磨牙作為移動牙，雙根的第三前磨牙作為支抗牙，實驗動物通過牙周膜牽張成骨快速移動牙齒，并分別在加力2周及加力后保持1、2、4周時結(jié)束實驗，局麻下拔除移動牙，取出牙髓組織標本，采用ELISA夾心法測定移動牙牙髓中IL8的含量及其在矯治過程中的變化。結(jié)果 A組實驗犬移動牙牙髓中IL8含量與E組相比顯著增高，差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。B組IL8含量略有下降。C組IL8含量顯著降低,與A組比較差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.05），但與E組比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。結(jié)論 牙周膜牽張成骨后IL8含量升高，加力停止2周后即恢復到正常水平，提示牙周膜可以快速牽張成骨,加快牙齒移動速度。

【關(guān)鍵詞】  牙周膜牽張成骨；白細胞介素8；正畸快速牙移動

基金項目：濟南市科技衛(wèi)生計劃(Y200438)。

　　ZHANG Yong, YE Jing, GUO Xinxing, XIAO Shuiqing

　　Department of Orthodontics, Jinan Stomatology Hospital, Jinan 250001, China

　　To explore the immunohistochemical ex[x]pression of IL8 in pulpal tissues on orthodontic rapid tooth movement through distraction osteogenesis. Methods  Fifteen native healthyhybrid dogs were randomly divided into 5 groups: 3 dogs in each group. The device was activated for 2 weeks (group A), the device was fixed for 1 week (group B), the device was fixed for 2 weeks (group C), the device was fixed for 4 weeks (group D) and the control group (group E). In the experimental groups, the second premolar was extracted, and the first premolar served as the moving tooth and the third premolar served as another tooth. Then the first premolar of the experimental animals was moved by using the distraction device and then was extracted when the device had been activated for 2 weeks, fixed for 1 week, 2 weeks, and 4 weeks respectively. Then immunohistochemical ex[x]pression of IL8 in pulpal tissues was determined by the ELISA method. Results  The IL8 concentrations in group A were significantly higher than that in the control group（P<0.05）.After the device was fixed for 1 week, the IL8 concentrations in group B and C, there were significant differences from group A（P<0.05）but no significant differences from the control group（P>0.05）. Conclusions  The immunohistochemical ex[x]pression of IL8 is significantly increased notably after experimentation, and declined to the normal level 2 weeks after the device was fixed, indicating distraction osteogenesis of the periodontal ligament can increase the orthodontic tooth movement.

　　Key words:  Distraction osteogenesis of the periodontal ligament； Interlukin8； Orthodontic rapid tooth movement

　　正畸牙移動速度長期以來一直是正畸醫(yī)師關(guān)注的問題，傳統(tǒng)矯治技術(shù)中牙齒移動的速度為每周移動0.3?mm,使錯?畸形矯治時間一般長達2年甚至更長，因此尋找一種加快正畸牙移動速度，縮短療程而又不引起組織損傷的治療方法倍受國內(nèi)外學者關(guān)注。牙周膜牽張成骨是運用持續(xù)快速牽張力及通過降低移動牙移動路徑上骨阻力來快速移動牙齒，此方法使牙齒移動速度得到明顯提高。目前，大量的研究都是關(guān)于牙周膜牽張成骨中牙周組織的變化［12］，本研究通過建立牙周膜牽張成骨動物實驗?zāi)Ｐ?，觀察牽引后實驗動物移動牙牙髓中IL8表達的變化，旨在探討臨床應(yīng)用牙周膜牽張成骨快速移動牙齒的安全性。

    1  材料與方法

　　1．1  實驗動物與分組 

　　山東本地健康雜種犬15只（濟南軍區(qū)總醫(yī)院實驗動物中心提供），犬齡10月至1歲，體重10～12?kg，雌雄各半。注射狂犬疫苗，術(shù)前圈養(yǎng)1周培養(yǎng)軟食習慣。隨機分為5組，每組3只，分別為A組：加力2周組，B組：加力后保持1周組，C組：加力后保持2周組，D組：加力后保持4周組，E組：對照組。除E組外，每只犬下頜左右兩側(cè)均作為實驗側(cè)。

　　1．2  方法

　　1．2．1  實驗裝置的制作 

　　麻醉實驗犬，拔除下頜雙側(cè)第二前磨牙，以單根的前磨牙作為移動牙，雙根的第三前磨牙作為支抗牙。參考實驗動物咬合 X線片, 高速渦輪機磨除移動牙遠中1/2厚度左右的間隔骨, 在所余間隔骨的頰側(cè)、舌側(cè)、基底部磨溝以減張。對照側(cè)只拔除第二前磨牙不行磨除間隔骨微小減張措施。術(shù)后兩側(cè)牙槽窩常規(guī)搔刮壓迫止血。

    再次麻醉實驗犬，制取實驗動物下頜印模, 硬石膏灌注。不銹鋼帶環(huán)片在石膏模型上制作移動牙、支抗牙個別帶環(huán)支架, 將調(diào)整好方向和位置的螺旋擴大器用點焊機固定在個別帶環(huán)上, 再用自凝塑膠完成帶環(huán)支架與螺旋擴大器的連接, 打磨拋光待用。

　　1．2．2  實驗裝置的安裝及加力 

　　牽張裝置制作完成后，立刻粘接于實驗動物移動牙和支抗牙上,對照組不施力。實驗側(cè)當天即以2次/d的頻率、 5?mm/d的速率加力14?d后停止, 用結(jié)扎絲將螺旋擴大器鑰匙鎖孔固定。實驗期間均以軟食，保證加力裝置不脫落。

　　1．2．3  牙髓收集及IL8含量的測定
 
　　分別在加力2周及加力后保持1、2、4周組實驗結(jié)束時(E組與D組同時拔除)，局麻下拔除移動牙,在噴水條件下用金鋼砂針沿牙縱軸磨兩條相對的溝,然后用鉗沿縱溝迅速剖開并仔細取出牙髓,立刻縱向切開分成兩部分(肉眼所見盡量使病變組織均勻分布于各部分),其中一部分固定于40?g/L的多聚甲醛液中,另一部分立刻置70?℃冰箱速凍保存,留待檢測。

    在1周內(nèi)將冷凍保存的牙髓組織標本解凍融化,稱重,每份標本加入150?μL，pH7.4的緩沖液,于4?℃下勻漿11?000?r/min離心2?min (離心半徑為8.3?cm), 取上清液,后用ELISA夾心法測定每組移動牙牙髓中IL8的含量及其在矯治過程中的變化。

　　1．2．4  IL8含量的計算 

　　計算標準品和樣品的OD平均值,用標準品的濃度與OD值繪制標準曲線,每份樣本中的IL8含量(pg/mL)自標準曲線獲得。每份標本單位重量的IL8含量(pg/mg)用下列公式計算:牙髓含量(mg/mL) =牙髓重量(mg)/0.150(mL)
   
　　單位重量IL8(pg/mg) =IL8含量(pg/mL)/牙髓含量(mg/mL)

　　1．2．5  統(tǒng)計學處理 

　　采用SPSS11.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析。多個樣本均數(shù)的比較采用完全隨機設(shè)計的OneWay ANOVA方差分析,兩兩之間比較采用NewmanKeuls檢驗。

　　2  結(jié)  果

　　2.1  各組單位重量中IL8含量 

　　實驗結(jié)果表明A組移動牙牙髓中IL8含量顯著增高為(3.8065±0.2650)pg/mg，B組IL8含量略有下降（3.0253±0.7248）pg/mg，C組IL8含量顯著降低至(2.5620±0.1190)pg/mg。D組中IL8含量（2.5423±0.0843）與C組及E組（2.4939 ±1.2583）pg/mg差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。

　　2．2  各組IL8含量比較的Q檢驗及變化趨勢 

　　見表1、圖1。由表1可見，牽張成骨兩周后A組移動牙牙髓中IL8含量與E組相比顯著增高，差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。B組IL8含量略有下降，但與A組比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。C組IL8含量顯著降低，與A組比較差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.05），但與E組比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。D組中IL8含量與C組及E組比較均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。由圖1可見，移動牙牙髓中IL8的含量在牽張成骨加力結(jié)束時高，隨后開始下降，至加力結(jié)束恢復2周后牙髓中IL8的含量即降低至正常牙髓組織水平。表1  各組IL8含量比較的Q檢驗(略)

　　3  討  論

    牽張成骨是對斷開后的骨段施以持續(xù)特定的外力, 保持骨膜及軟組織的血供, 使骨組織再生, 增加組織量, 改變骨骼相對位置關(guān)系, 并延長相應(yīng)軟組織達到矯治骨骼畸形或缺損的一種外科技術(shù)。早期牽張成骨只是應(yīng)用于肢體骨的延長, Liou等［3］將牙周膜牽張成骨術(shù)應(yīng)用于口腔臨床，并報道了在拔牙病例中快速移動尖牙的臨床研究。 目前研究表明在牙周膜牽張成骨術(shù)中，牙周組織的變化是正常的，與傳統(tǒng)正畸牙移動相比在牙根吸收，牙周組織變化等方面只有量的差異，并沒有實質(zhì)性差異［45］。

    正常牙髓組織中含有低濃度的IL8和少量的具有免疫活性的T淋巴細胞［6］，推測IL8可能與正常牙髓組織中的淋巴細胞有關(guān),是一種較弱的淋巴細胞誘導劑,為正常牙髓抵御外界抗原侵襲,提供了免疫應(yīng)答的物質(zhì)基礎(chǔ)；牙髓炎癥程度與炎癥細胞因子IL8含量之間存在著一定的相關(guān)性,可反映牙髓組織的炎癥狀態(tài)。本研究結(jié)果表明，在牙周膜牽張成骨結(jié)束時，IL8含量升高，牽張結(jié)束保持1周后IL8含量略有下降。從IL8含量的變化可見，在牽張成骨過程中，牙髓產(chǎn)生了炎癥反應(yīng)，且隨著加力的持續(xù)，炎癥反應(yīng)越來越重，IL8含量逐漸升高，說明IL8具有致炎作用,通過一種調(diào)節(jié)機制,調(diào)動了機體的炎癥、免疫應(yīng)答水平。在牽張結(jié)束保持2周后再檢測時，發(fā)現(xiàn)IL8含量較保持1周后又有所下降，且與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義?？梢娫跔繌埑晒羌恿νＶ?周后，牙髓的活性已經(jīng)恢復到正常水平。從圖1可以看出：保持1周組與2周組之間IL8含量差異有統(tǒng)計學意義，在加力停止2周后IL8含量基本恢復到正常水平。提示牙齒在持續(xù)受到牽張力兩周后牙髓恢復主要發(fā)生在停止加力后的第7～14天。

    研究表明,運用持續(xù)快速牽張力及降低移動牙移動路徑上的骨阻力的方法, 牙齒移動速度可達到2.1?mm/周［7］,是傳統(tǒng)牙移動速度的7倍左右,動物實驗也未發(fā)現(xiàn)張力側(cè)及壓力側(cè)有骨質(zhì)缺損及移動牙牙根吸收等情況。本實驗采用形體較大的犬作為實驗動物, 對其拔牙間隔骨實施微小減阻措施及持續(xù)快速牽張的方法, 使牙齒移動速度得到較顯著的提高,  IL8含量的變化也提示未出現(xiàn)牙髓組織壞死、發(fā)生不可逆炎癥等副作用。證實牙周膜可以快速牽張成骨, 加快牙齒移動速度, 且無明顯不良反應(yīng)，為臨床正畸移動牙齒提供了一種新思路、新方法。

【參考文獻】
  　?。?］陳曦, 周洪, 王靜, 等. 牙周膜牽張成骨正畸牙快速移動規(guī)律與牙根組織變化的光鏡觀察［J］. 西安交通大學學報：醫(yī)學版, 2002, 23(5):496498.

　　［2］王爽, 葉湘玉, 周洪, 等. 牙周膜牽張成骨正畸過程中牙根吸收的研究［J］.中華口腔醫(yī)學雜志, 2003, 38(3):202203.

　?。?］Liou E J， Huang C S. Rapid canine retraction through distraction of the periodental ligament［J］. Am J Orthod Dentofial Orthop, 1998, 114(4):372382.

　?。?］王爽, 葉湘玉, 周洪, 等. 犬牙周膜牽張成骨正畸牙移動中牽張側(cè)的組織學變化［J］. 上?？谇会t(yī)學, 2004, 13(4):312314.

　　［5］陳曦,強永乾, 周洪, 等. 牙周膜牽張成骨快速牙移動移動牙張力側(cè)變化的X線觀察［J］. 西安醫(yī)科大學學報, 2002， 23(1):7072.

　?。?］徐鐵華,彭彬,曲娟. 成人正常、炎癥牙髓組織勻漿中IL8含量的測定［J］. 牙體牙髓牙周病學雜志，2006,16(7)：378380.

　?。?］陳 曦,林珠,張曉東. 減阻牽張矯治法正畸牙快速移動牙周組織改建的研究［J］. 第四軍醫(yī)大學學報,2005,26(8)：685687.