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口腔洁方干预牙周炎+正畸牙移动模型大鼠的实验研究及其机制初步探索

摘要目的:通过“结扎法+高糖饮食+注射脂多糖(LPS)”3种方法相结合构建SD大鼠实验性牙周炎模型,通过“以切牙为支抗在上颌与第一磨牙间放置正畸拉簧近中移动磨牙”方法构建实验性正畸牙移动模型。以甲状旁腺激素(PTH)为阳性对照,分别用口腔洁方高、中剂量干预模型大鼠,初步探索口腔洁方对牙周炎+正畸牙移动模型的作用及其具体机制。<br>  方法:<br>  1.口腔洁方干预实验性牙周炎+正畸牙移动大鼠模型的作用观察:选取36只8周龄雄性大鼠,随机分为6组(6只/组):空白对照组(NC)、牙周炎模型组(PD)、牙周炎+正畸牙移动模型组(PD+OTM)、高剂量口腔洁方治疗组(KQJ-H)、中剂量口腔洁方治疗组(KQJ-M)和西药对照组(PTH),适应性喂养1周后,对PD组、PD+OTM组、KQJ-H组、KQJ-M组和PTH组通过“结扎法+高糖饮食+注射LPS”3种方法相结合构建SD大鼠上颌双侧第一磨牙的实验性牙周炎模型,4周后验证牙周炎造模是否成功。牙周炎造模2周后,对PD+OTM组、KQJ-H组、KQJ-M组和PTH组通过“利用切牙为支抗在上颌与第一磨牙间放置正畸拉簧近中移动磨牙”方法构建SD大鼠上颌双侧实验性正畸牙移动模型。在正畸牙移动造模2周后,进行不同剂量口腔洁方和PTH药物干预两周,基线后第6周检测上颌双侧第一磨牙以下牙周病相关指标:牙周袋探诊深度(PPD)、牙龈指数(GI)、改良菌斑指数(mPLI)、改良龈沟出血指数(mSBI)。然后注射过量戊巴比妥钠处死大鼠,分离上颌双侧第一磨牙牙周组织,固定后运用Micro-CT对以下骨形态学参数进行分析:颊侧釉牙骨质界(CEJ)与牙槽嵴顶(ABC)之间距离、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)和骨密度(BMD)。制备病理组织切片,行HE染色、TRAP染色检测。<br>  2.口腔洁方干预实验性牙周炎+正畸牙移动大鼠模型的作用及机制研究:实验造模和分组方式同上。在基线后第4周造模成功后KQJ-H、KQJ-M两组大鼠分别予0.78g/mL、0.39g/mL口腔洁方灌胃,5mL/d,2.5mL/次,一日两次,其他组大鼠同频次等量予0.9%(w/v)生理盐水灌胃。PTH组6只大鼠予PTH(1-34)背部皮下注射给药,40μg/kg/d,一日一次,其他组大鼠同频次等量予0.9%(w/v)生理盐水背部皮下注射。所有给药持续2周后,处死前检测牙周临床相关指标,然后注射过量戊巴比妥钠处死,分离上颌双侧第一磨牙牙周组织,固定后行Micro-CT扫描,制备病理组织切片,行HE染色观察牙周组织病理结构,TRAP染色检测破骨细胞数量。提取组织RNA和蛋白,进行RT-qPCR检测miR-29a-3p表达水平,蛋白免疫印迹(WB)检测Wnt3a、Dickkopf相关蛋白1(Dkk-1)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)蛋白表达,ELISA检测TNF-α、IL-1β、IL-6水平。经固定、脱钙后制备病理组织切片,进行免疫组化染色、FISH检测Dkk-1、Wnt3a、TNF-α、骨保护素(OPG)、核因子κB受体活化因子配体(RANKL)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)以及miR-29a-3p的定位和表达。<br>  结果:<br>  1.所有大鼠一般情况良好,模型组观察到牙周袋形成和牙槽骨吸收,且第一磨牙有不同程度近中移位,提示实验性牙周炎和正畸牙移动模型构建成功。处死前检测牙周病相关指标,结果表明PD组和PD+OTM组PPD、GI、mPLI、mSBI均显著高于NC组(P<0.05),且PD+OTM上述指标明显高于PD组(P<0.05)。Micro-CT扫描结果显示,PD组大鼠CEJ-ABC距离、Tb.Sp均显著高于NC组(P<0.05),而BV/TV、Tb.Th、Tb.N、BMD等指标则显著低于NC组(P<0.05);PD+OTM组大鼠可见第一磨牙不同程度近中移动,与第二磨牙间形成明显间隙,CEJ-ABC距离、Tb.Sp均明显高于PD组和NC组(P<0.05),而BV/TV、Tb.Th、Tb.N、BMD等指标则显著低于PD组和NC组(P<0.05)。HE染色显示,相比NC组正常的组织结构,PD组和PD+OTM组均可见牙周膜间隙重度增宽,牙龈上皮、龈沟上皮和结合上皮形态结构破坏,炎性细胞浸润。TRAP染色结果显示,PD组和PD+OTM组均观察到大量TRAP+多核破骨细胞,与NC组相比破骨细胞数量显著增加(P<0.05),且PD+OTM组明显高于PD组(P<0.05)。<br>  2.KQJ-H、KQJ-M和PTH3个治疗组的牙周病相关指标PPD、GI、mPLI、mSBI和Micro-CT指标CEJ-ABC距离、Tb.Sp与PD+OTM组相比,均有不同程度下降(P<0.05),而BV/TV、Tb.Th、Tb.N、BMD等指标则有上升(P<0.05),且KQJ-H与PTH组相比,各指标差异均无统计学意义(P>0.05)。<br>  HE染色显示,相比PD+OTM组,3个治疗组牙周膜间隙仅轻、中度增宽,牙龈上皮、龈沟上皮和结合上皮形态结构完整或轻度破坏,伴或不伴炎性细胞浸润。TRAP染色结果显示,与PD+OTM组相比,3个治疗组的TRAP+细胞明显减少(P<0.05),且与PTH组相比,KQJ-H组多核破骨细胞数量差异无统计学意义(P>0.05)。<br>  免疫组化染色结果显示,各指标NC、PD、PD+OTM组间均有显著差异(P<0.05),与PD+OTM组相比,KQJ-H、KQJ-M和PTH3个治疗组Dkk-1、TNF-α、RANKL和MMP9阳性表达率均有不同程度显著降低(P<0.05),而Wnt3a、OPG则有不同程度明显升高(P<0.05),除TNF-α、RANKL外,其余指标KQJ-H和PTH组间差异均无统计学意义(P>0.05)。<br>  FISH染色和RT-qPCR结果表明,NC、PD、PD+OTM组间均有显著差异(P<0.05),3个治疗组miR-29a-3p相对荧光强度和表达水平均较PD+OTM组有不同程度升高(P<0.05),且KQJ-H均明显高于PTH组(P<0.05)。<br>  Westernblot结果提示,NC、PD、PD+OTM组间均有显著差异(P<0.05),3个治疗组Wnt3a蛋白表达量均较PD+OTM组显著降低(P<0.05),而Dkk-1和TNF-α蛋白表达量则有不同程度升高(P<0.05),除Wnt3a外,其余两个指标KQJ-H均明显高于PTH组(P<0.05)。<br>  ELISA结果显示,NC、PD、PD+OTM组间均有显著差异(P<0.05),3个治疗组牙周组织TNF?α、IL?1β、IL?6含量较PD+OTM组有不同程度的降低(P<0.05),KQJ-H与PTH组相比,TNF?α后者显著高于前者(P<0.05),IL?1β两组间差异无统计学意义(P>0.05),IL?6前者显著高于后者(P<0.05)。<br>  结论:口腔洁方可以减轻实验性牙周炎+正畸牙移动模型大鼠牙周组织的炎症反应,减少牙槽骨的吸收,促进牙周组织成骨效应,从而改善牙周炎状态下的正畸牙移动,其机制可能与miR-29a-3p介导下的Dkk-1/Wnt信号通路以及炎症因子TNF-α有关。

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