【摘要】　目的　了解大鼠正畸牙移动过程中转化生长因子β₁(transforming growth factorβ₁， TGF-β₁)在牙周组织内的变化,探讨TGF-β₁在正畸牙移动过程中的作用。方法　对大鼠正畸牙移动不同阶段的牙及牙周组织联合切片，进行免疫组织化学研究。结果　正畸牙移动过程中，牙周膜内TGF-β₁表达增加。加力第5～10天，张力区TGF-β₁表达增加的幅度明显大于压力区。结论　TGF-β₁在正畸牙移动的牙周组织改建中起重要作用，尤其对成骨具有较强的促进作用。

　　正畸牙移动过程的实质，是牙及牙周组织的改建过程。其中，尤以骨组织的改建最为重要。大量研究证实，PGE、IL-1、IL-6、TNF-α、EGF等细胞因子均可促进骨吸收，加快牙齿移动^［1］。但是，骨改建是骨新生与骨吸收的动态平衡过程。所以，研究对骨改建具有双重调节作用的细胞因子，将对临床实践有更大的指导意义。目前，有关这方面的研究尚未见报道。作为细胞因子的一种， 转化生长因子β₁(transforming growth factor β₁， TGF-β₁)在骨及骨环境的递质中广泛存在，对于参与骨新生与骨吸收的细胞均有重要作用^［2］。本项研究利用免疫组织化学方法，观察了大鼠正畸牙移动过程中TGF-β₁在牙周组织中的变化，目的在于探讨TGF-β₁在正畸牙移动过程中的作用。

　　 材料和方法

　　1.主要试剂：兔抗人TGF-β₁多克隆抗体（1∶50），生物素化山羊抗兔IgG（1∶100），过氧化物酶标记的链霉卵白素（1∶100），DAB（均为美国Santa Cruz 公司产品）。

　　2.主要方法：将180 g重Wistar大鼠63只分为9组。对其右侧上颌第一磨牙施以40 g近中矫治力，作为实验组；左侧上颌第一磨牙未受力，为对照组。分别于第0、1、3、5、7、10、14、21、28天处死动物，取双侧上颌标本，制备石蜡切片，SP免疫组织化学方法染色。阴性对照以PBS代替一抗，阳性对照为正常颌下腺的腺管上皮。

　　3.显微图像分析：使用CIAM真彩色生物医学图像分析仪，于10倍镜下，在第一磨牙近远中牙周膜各随机选择3个视野。以平均灰度表示染色强度。

　　结果

　　正畸牙移动过程中，实验组牙周膜内TGF-β₁的变化情况见图1与表1；对照组张、压力区染色强度均无明显变化。另外，可见破骨细胞、成骨细胞、张力区新生牙骨质附近的牙周膜及加力第5天的骨髓腔内类骨质染色呈强阳性。

表1　正畸牙移动过程中牙周膜

　　内TGF-β₁的变化(±s)

　　注：①加力后双侧灰度值均以(实际灰度值+变化量)× 2计算，其结果对统计学分析无影响；②P为采用自身对照t检验的分析结果；③采用方差分析，张力区加力第3、5、7、10、14天与0天，第3天与第5天，第10天与第14天以及压力区加力第3、5、7天与0天，第1天与第3天之间，差异均有显著性（P＜0.05）

图1　正畸牙移动过程中实验组牙周膜内TGF-β₁的变化

　　讨论

　　TGF-β₁广泛分布于动物的正常组织和转化细胞中，具有多种生物学功能。研究表明，TGF-β₁参与牙周组织形成的调节^［3］。大量体外实验结果显示^［4］，外源性TGF-β在体内可诱导新骨形成，人重组TGF-β可促进牙周膜细胞的DNA合成及碱性磷酸酶活性的增加。但也有研究表明^［5］，TGF-β可刺激骨吸收，抑制骨形成。可见，TGF-β对牙周软硬组织的功能调节是复杂的。不同的细胞类型、组织来源、生长条件以及有无其他因子的存在等因素，都会对其产生影响。正畸治疗的生理介体是牙周膜，它是具有成骨能力的骨—牙界面，是一种变异的骨膜^［6］，有明显的骨沉积和骨吸收能力。因此，正畸牙移动过程中牙周膜的变化可直接或间接地反映牙周软硬组织的改建情况。

　　正畸加力后，尤其在牙齿移动相对较快的时期，牙周膜内TGF-β₁的表达明显增多。我们推测，牙周膜内的细胞在正畸力刺激下可产生大量的TGF-β₁。尽管牙周膜内TGF-β₁的来源尚不清楚，但以往的研究已证实，间充质细胞、成纤维细胞及成骨细胞均可产生TGF-β₁^［1］。另外，牙周膜内TGF-β₁的大幅度增加，可能还与潜活TGF-β₁的激活与释放有关。目前认为，潜活TGF-β的激活主要通过以下3种途径：其一，潜活TGF-β在中性pH环境中能稳定存在，pH降低时即可被激活。所以，在骨吸收过程中，骨基质中的潜活复合体可能为破骨细胞所激活和释放^［7］。其二，潜活TGF-β可被蛋白酶、纤维蛋白溶解酶、组织蛋白酶D所激活^［8］。由于成骨细胞可合成纤维蛋白溶解酶的激活及抑制因子，还可分泌组织蛋白酶D，故其可调节潜活TGF-β的激活^［9］。其三，活性TGF-β本身亦可激活TGF-β潜活复合体^［2］。

　　综上，我们作出如下分析：正畸牙移动初期，在机械压力刺激下，以压力区为主的破骨过程相对活跃，骨基质内的潜活TGF-β₁复合体被激活和释放并出现级联放大效应。即活性TGF-β₁刺激牙周膜中未分化间充质细胞形成成骨细胞，后者进一步分泌大量TGF-β₁，从而出现以压力区为主的TGF-β₁含量大幅度增加。之后，在TGF-β₁作用下，压力区成骨作用开始活跃，破骨过程受到抑制；而张力区成骨更加活跃，故出现张力区TGF-β₁表达程度大于压力区。TGF-β₁对骨代谢中相关细胞的调节是以自分泌和旁分泌形式进行的且存在负反馈调节机制^［10］。故当牙周膜中TGF-β₁达到一定浓度后，成骨细胞可能通过合成纤维蛋白溶解酶抑制因子，减少TGF-β₁潜活复合体的激活。另外，随着新骨的逐渐成熟，TGF-β₁逐渐被埋于基质中，这也是导致正畸牙进入缓慢移动期后牙周膜染色逐渐减弱的原因之一。

　　张力区牙周膜TGF-β₁含量高于压力区，以及成骨细胞和骨髓腔内新生类骨质的TGF-β₁染色强阳性，都进一步证实了TGF-β₁具有较强的成骨功能。

　　可见，TGF-β₁的释放可触发初期牙周组织的改建，之后，导致骨改建并最终引起牙齿移动。我们推测，牙周膜中TGF-β₁的含量变化反映出机械压力所引起的生物学应答的综合反应，即TGF-β₁在最终导致正畸牙移动的牙周组织改建中起着重要的作用。

责任编辑：姚红祥