应力环境影响去势大鼠下颌骨骨小梁结构变化的研究

作者:周永胜 周书敏 李国珍 薛延  文章来源:现代口腔医学杂志 

2008-4-8 16:59:19         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭

表4 下颌骨骨小梁数目(Tb.N,mm-1)
在不同组间的变化情况

组别 非拔对照组 拔牙组
咀嚼侧(左) 非咀嚼侧(右)
Sham 1.5月 8.14±0.58 7.92± 0.67 7.90±0.48
3月 7.04±0.65 7.22±0.79 7.01±1.08
OVX 1.5月 7.10±0.97 6.78±0.86 7.35±1.12
3月 5.76±0.77 6.13±0.79 4.97±0.48a*
  a:与同组同时期咀嚼侧比较 P<0.01;*:与同组同侧1.5月时比 P <0.05
  4.骨小梁平均间隔宽度(Tb.Sp)在不同组间的变化(见表5)

表5 下颌骨骨小梁平均间隔宽度(Tb.Sp,μm)
在不同组间的变化

组别 非拔对照组 拔牙组
咀嚼侧(左) 非咀嚼侧(右)
Sham 1.5月 48.77±6.94 48.75±8.96 53.15±7.75
3月 66.07±10.57 59.76±13.29 73.01±18.59
OVX 1.5月 76.49±16.32 72.05±17.44 79.12±18.23
3月 113.13±26.72△* 91.11±20.47c 152.10±22.80ab*

 a:与同组同时期咀嚼侧比较 P<0.01;b:与同组同期非拔牙对照组比较  P<0.05;*:与同组同侧1.5月时比 P<0.05;△:与同期Sham对照 组比 P<0.05
  ⑴.OVX1.5月组的Tb.Sp较同期Sham组有所增大,但无显著性差别,OVX 3月组 的Tb.Sp则较同期Sham组显著增大(P<0.05);Sham 3月组大鼠下颌骨Tb.Sp较Sham 1.5月组有所增大,但无显著性差别,OVX 3月组Tb.Sp则较OVX 1.5月组显著增大( P<0.05)
  ⑵.Sham拔牙组1.5月和3月时咀嚼侧与非咀嚼侧的Tb.Sp相比无显著性差异,与同期非拔 牙对照组比也无差别;
  ⑶.OVX拔牙组1.5月时非咀嚼侧的Tb.Sp较咀嚼侧略增大,但无显著性的差异,它们的测 量值分别与同期对照组无显著差异;3月时非咀嚼侧的Tb.Sp比咀嚼侧显著增大(P< 0.01)。与同期对照组相比,咀嚼侧测量值明显偏低(P<0.05),但与1.5 月时的咀嚼侧无显著差别,非咀嚼侧测量值进一步增大,与同期OVX对照组有显著性差别( P<0.05),比1.5月时的非咀嚼侧也明显偏大(P<0.05 )。

讨  论

  一、骨组织形态计量学在下颌骨骨丢失研究中的应用
  影响骨质量的因素除了骨矿含量或骨密度以外,松质骨的构筑特征也十分重要[5] 。近年来,研究者注意到低骨量并非是骨质疏松症骨折的决定因素,松质骨的三维结构同样 决定着骨的抗折强度和骨丢失速度[6]。对于颌骨也是如此,松质骨骨小梁结构对 颌骨丢失速度的影响也起着主要作用,是应力等其它因素影响的敏感区域。骨小梁由相互连 接的弯曲骨板、骨柱(curved plate and struts)组成,是非均质性、多孔状的高度各向异 性结构,单用组织学形态难以描述骨小梁的结构变化。又由于大鼠皮质骨较厚,并且缺乏哈 佛氏系统和皮质内改建,与人类存在较大差异[5]。因此,采用骨密度值也不能完 全反映其松质骨的改变。而骨组织形态计量学[6,7](Bone Histomorphometry)是 用来描述和研究骨小梁变化的有效指标,它可从平面图像中定量分析骨组织的三维结构变化 ,并弥补过去骨密度测量中的不足。
  二、雌激素低下与下颌骨骨小梁结构的改变
  作者[4]以前的研究已证实,去势大鼠雌激素低下可造成下颌骨骨密度的降低。本 研究的骨组织形态计量学结果也表明去势后的大鼠下颌骨骨小梁结构出现吸收变细和破坏, 表现为松质骨面积比和骨小梁平均宽度减小,骨小梁间隔宽度增大,而骨小梁数目无显著变 化,其结果与杜莉[8]的结果相似。由此可见,去势后由于雌激素低下,全身骨代 谢[9]出现负平衡,不仅全身骨量会发生降低,下颌骨骨小梁也同样会出现疏松化 改变。由于骨形态计量学结果直接反映松质骨三维结构的变化,其结果较骨密度测量更能反 映去势对下颌骨的影响。
  三、应力环境改变对下颌骨骨小梁结构的影响
  生理状况下,骨处于最佳应力环境中,骨转换维持平衡。当力学环境变化时,骨改建也相应 地改变,骨转换最终在新的基础上达到平衡。有关应力环境与长骨改建的研究目前开展非常 广泛。但对于不同咀嚼功能情况下的应力环境改变与颌骨骨改建的关系一直缺少深入研究。 作者[4]曾研究了下颌骨高、低应力环境分别对去势和正常大鼠下颌骨骨量改变的 影响。结果发现单侧咀嚼引起的应力环境变化对正常对照大鼠下颌骨骨量变化无显著影响, 而对于去势大鼠高应力环境可减缓雌激素低下所引起的下颌骨骨量丢失,而低应力环境则加 速其骨丢失进程。但由于受大鼠皮质骨的影响,其骨密度结果不能完全反映下颌骨松质骨的 改变。本文通过骨组织形态计量学方法研究应力环境改变对下颌骨松质骨结构的影响,结果 进一步证实了以前骨密度的研究结果。我们发现应力环境改变对Sham组大鼠影响较小。在实 验后1.5月和3月时,咀嚼侧(高应力侧)与非咀嚼侧(低应力侧)间松质骨面积比、骨小梁 平均宽度、骨小梁数目和骨小梁平均间隔宽度均无显著差异。其原因可能是:应力环境的改 变可能不显著,高应力或低应力环境均未达到其所能引起效应的阈值。其结果与Wowern [2]的观察略有差异,Wowern发现正常大鼠的单侧咀嚼功能降低可使下颌骨出现疏松化 改变,其差异的原因可能是两者采用的方法敏感度不同。而对于去势组,骨组织形态计量学 的结果表明,在1.5月和3月时,非咀嚼侧下颌骨松质骨面积比、骨小梁平均宽度比咀嚼 侧均发生了显著性降低,骨小梁平均间隔宽度则显著增大。骨小梁数目在1.5月时变化 尚不明显,但到3月时,非咀嚼侧的骨小梁数目也显著减少。由此可以看出,非咀嚼侧骨小 梁的改变首先表现为吸收变细,骨髓腔增大,随着时间的增加,骨小梁的数目才发生减少。 而且3月时的非咀嚼侧各测量值显著低于同期的非拔牙对照组,并也显著低于拔牙组1.5 月时的非咀嚼侧。由此说明,随着时间的延长,低应力环境引起的骨小梁吸收更明显。本研 究还发现在去势3月时,拔牙组咀嚼侧下颌骨骨小梁各测量值与去势3月非拔牙组比表现为显 著升高,说明咀嚼侧的高应力环境有明显减缓雌激素低下引起的下颌骨骨小梁吸收。但其值 仍比同期Sham组显著偏低,说明咀嚼侧的高应力环境作用有限,尚无明显的骨形成作用。其 原因[10]可能是:①咀嚼侧的功能加强对应力环境的增高并不显著,尚未达到引起 效应的阈值;②雌激素低下时减弱了高应力环境可能引起的成骨效应,下颌骨对应变感应 的准确性下调,需要更大的应变值或者更长的作用周期才能彻底抵消雌激素低下所造成的骨 丢失。此点也说明了本文中发现的应力作用时间与骨小梁改建的关系。而对于低应力环境, 由于雌激素低下引起的效应类似于废用性骨吸收,因此,两者的协同作用扩大了各自所能引 起的效应[11],而显著促进骨小梁吸收。

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责任编辑:姚红祥  

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