摘要下颌发育不足是正畸临床中常见的骨性畸形。然而,对于生长期患者,功能矫形前导下颌的疗效目前来看较为有限。下颌髁突是主要生长区之一,生长受局部和全身多种因子和机械刺激的影响。阿巴帕肽(Abaloparatide,ABL)是一种甲状旁腺激素受体激动剂,具有更长的半衰期和更好的稳定性,因而具有更大的应用潜力。<br> 目的:<br> 探究颞下颌关节腔局部注射ABL对髁突软骨增殖分化的影响,与下颌前导(mandibularadvancement,MA)装置对比或联合使用。在发现ABL药物干预有效后,进一步探究局部给药促进下颌生长的时空改变和机制,并在体外进行验证。<br> 方法:<br> 实验一:局部给药和下颌前导对大鼠下颌髁突生长的对比研究,包括颞下颌关节腔局部给药ABL、下颌前导、二者联合、以及结合缓释。首先合成温敏缓释水凝胶并检测其性质。其后,选取30只4周龄Sprague-Dawley雄性大鼠,分组包括:Control组,ABL组,MA组,MA+ABL组和MA+ABL-gel组。缓释组使用温敏水凝胶。常规干预4w后,取血清做血钙检测。拍摄锥形束断层成像(cone-beamcomputedtomography,CBCT)进行大鼠下颌骨的三维层面上的测量。最后解剖分离出下颌髁突进行固定、包埋、制备矢状向石蜡切片。通过HE染色测定大鼠下颌髁突软骨各细胞层的厚度,通过番红O-固绿染色和甲苯胺蓝染色显示软骨生长情况。<br> 实验二:根据实验一研究结果,ABL局部给药可以促进下颌髁突生长,故该实验深入探究ABL对大鼠下颌髁突的作用机制,检测时间点扩展为三个,包括2w、4w和6w,覆盖大鼠生长发育早期、高峰期和生长晚期,充分探究时空变化和机制。选取30只4周龄Sprague-Dawley雄性大鼠,随机分为2组,每组15只。分组包括Control组和ABL组。检测时间包括2w、4w和6w,。分别行血清钙检测、CBCT影像学检查和组织学染色,并且行免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)分析相关蛋白的表达情况。<br> 实验三:体外探究ABL对大鼠下颌髁突软骨细胞(mandibularcondylarchondrocytes,MCC)的增殖和分化的研究。取新生大鼠MCC,进行软骨细胞鉴定。继续培养至第二代,50nM浓度的ABL每日处理MCC,行CCK-8检测判断MCC增殖活性,行PCR检测判断软骨相关和成骨向分化相关基因的表达。<br> 结果:<br> 实验一:成功合成温敏缓释水凝胶。局部给药和MA对全身血钙影响小。CBCT显示对于单纯给药组来说,ABL组髁突长度大于Control组,HE染色分析ABL组纤维层、增殖层、肥大层和总厚度大于对照组。单纯前导促进髁突生长和软骨增厚的效果均不明显,ABL+MA组效果有增长,但是无统计学差异。缓释ABL联合前导组在减少注射频率的情况下表现出与ABL+MA组类似的效果。这表明局部ABL给药有效,而单纯前导或前导联合药物的效果不明显,二者不存在协同作用。缓释给药后可以达到类似的效果。<br> 实验二:ABL局部给药可以有效促进生长期大鼠下颌髁突长度生长,持续至11周龄接近成年期仍有效果;ABL局部给药主要作用于增殖层和肥大层,对纤维层影响较小。IHC发现ABL局部给药通过促进COLⅡ、COLX、SOX9以及RUNX2的表达,促进软骨细胞软骨基质形成和软骨细胞肥大,并进一步矿化成骨,最终促进下颌髁突的生长。其主要机制是通过促进软骨细胞增殖和肥大,并且在早期促进效果更加明显。成软骨发生在实验早期,而后晚期逐渐矿化成骨。研究提示,ABL给药在生长高峰期进行干预会取得更好的效果。<br> 实验三:成功提取大鼠MCC原代细胞。ABL可促进MCC增殖(CCK-8检测)和软骨形成(COLⅡ、蛋白多糖、SOX9基因上调),并可以促进成骨向分化(RUNX2基因上调),与体内实验结果相互印证。<br> 结论:<br> 局部ABL药物干预能够有效促进生长期大鼠下颌生长和髁突软骨层增厚。其机制主要通过促进COLⅡ、COLX、SOX9以及RUNX2的表达,促进髁突软骨的增殖、肥大和软骨下成骨。局部ABL给药是一种具有前景的给药方式,该实验结果对未来ABL运用于临床治疗下颌发育不足有一定的指导意义。
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