【摘要】　目的　研究用功能矫治器前伸生长期大鼠下颌后,髁突软骨中胰岛素样生长因子(IGF-1)基因表达的变化规律,探讨功能矫形治疗的分子机理。方法　将60只雄性5周龄SD大鼠分为对照组和实验组,按1天、3天、1周、2周、3周和4周6个阶段,应用原位杂交技术研究髁突软骨中IGF-1 mRNA的表达变化。结果　正常生长期大鼠下颌髁突软骨有IGF-1 mRNA表达;前伸大鼠下颌使髁突软骨细胞中IGF-1 mRNA阳性强度和阳性细胞数目均增加。这一变化具有时间性,即实验3天后开始升高,实验后1周～2周达最高值,3周～4周时逐渐降低。结论　功能前伸下颌后IGF-1 mRNA转录升高,表明功能矫形后髁突软骨的生长改建可能是由于咀嚼肌牵张激活了IGF-1的基因表达。
　　
　　许多研究表明,在生长发育高峰期,功能矫形前伸下颌可促进下颌的生长改建；而在生长发育高峰期后,则不能引起髁突适应性生长改建［1,2］。这种生长改建是由全身和局部因素相互作用进行调控的。但功能矫形本身仅为一种局部剌激并不影响全身的生长发育。Graber等［1，2］的颅面生长伺服系统理论(servosystem theory)认为,髁突的生长改建受内分泌调控,生长激素-生长介素复合体对髁突软骨的生长有直接和间接的作用。这与Salmon等［3］提出的生长介素假说(somatomedin hypothesis)一致，该假说认为，生长激素本身不能剌激软骨生长,其对软骨生长的剌激作用是通过生长介素即胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1, IGF-1)介导的。
　　Maor等［4］的研究发现，下颌髁突软骨中也有IGF-1分布且对髁突软骨细胞有促增生和分化作用。大鼠下颌前伸后髁突软骨中IGF-1的分布范围和含量均增高［5］。IGF-1主要来源于肝脏，其对软骨细胞的作用主要由局部合成者引起［6］。这些局部合成的IGF-1可通过自分泌和旁分泌作用促进细胞增殖,增加胶原和蛋白多糖的合成。IGF-1的局部合成需通过IGF-1 mRNA的信使作用完成，因此,有无后者在一定程度上可以反映局部能否合成IGF-1。故髁突中IGF-1的来源和髁突软骨细胞自身能否合成IGF-1，是目前学者们关注的焦点。
　　本项研究的目的，是用核酸原位杂交技术研究生长期大鼠髁突软骨中能否自身合成IGF-1,以及功能矫形力能否活化髁突软骨中IGF-1 mRNA的表达,从基因水平探讨功能矫形治疗的机理。

材料与方法

　　1.动物模型：选用60只5周龄生长期雄性SD大鼠,体重90g左右,随机等量分为对照组和实验组。实验组动物配戴作者自制的上颌斜面导板式功能矫治器引导下颌前伸,每日白天戴矫治器12小时；对照组动物不戴。2组动物分别在实验后1天、3天、1周、2周、3周和4周各处死5只。所有动物均定时、定量摄食,自由饮水。
　　2.组织制备：实验动物断颈处死,取其双侧髁突软骨,置于4℃预冷的4%多聚甲醛和2.5%戊二醛中固定18～24小时,在4℃ 0.5M的乙二胺四乙酸(EDTA)中脱钙2周,梯度乙醇脱水,石蜡包埋。髁突组织纵向切片至6μm厚。所有试剂均用二乙基焦碳酸酯(DEPC)处理或用0.1%的DEPC水配制。
　　3.原位杂交：用自动合成仪合成与编码大鼠IGF-1的第10～19个氨基酸特定mRNA互补的反意义探针。其序列为5'-GTC TCC ACA CAC GAA CTG AAG AGC ATC CAC -3'。用DNA加尾标记药盒进行末端标记。以大鼠胫骨骺板软骨细胞作阳性对照；用核糖核酸酶(RNase)处理标本后进行杂交，作阴性对照；用预杂交液代替杂交液进行杂交，作空白对照。杂交方法见作者已往的报道［7］。

结果

　　1.髁突软骨阳性细胞中胞浆呈紫红或紫蓝色,胞核为甲基绿衬染。在正常生长期，大鼠髁突软骨中除移行层外，其余各层细胞中都有IGF-1 mRNA表达,其中过渡层和成熟层细胞阳性最强,生发层较强,滑膜层和纤维层较弱。对照组和实验组的表达变化，均表现为逐渐增高至实验2周后始逐渐降低的时相特征(附表)。
　　2.与对照组相比,实验1周后实验组髁突的中后份软骨增厚。过渡层和成熟层中阳性细胞数目和阳性程度增加。用网格法对髁突中后份软骨各层细胞中的阳性细胞数目和强度进行分级半定量分析,发现实验后3天,阳性细胞数目开始升高,实验后1周～2周阳性程度达最高值；而在3周～4周后,实验组和对照组的表达均明显减弱。二组之间差异无显著性(图1～4)。

责任编辑：姚红祥