牙周膜牵张成骨快速移动牙牙髓中IL8表达的变化

作者：张勇，叶静，郭新星，肖水清

作者单位：济南市口腔医院正畸科， 济南 250001

【摘要】  目的 探讨牙周膜牵张成骨后实验动物移动牙牙髓中白细胞介素8( interlukin8, IL 8)表达的变化。方法 山东本地健康杂种犬15只，随机分为5组，每组3只。4个实验组，分别为加力2周组（A组）,加力后保持1周组（B组），加力后保持2周组（C组），加力后保持4周组（D组），一个对照组（E组）。拔除下颌双侧第二前磨牙，以单根的前磨牙作为移动牙，双根的第三前磨牙作为支抗牙，实验动物通过牙周膜牵张成骨快速移动牙齿，并分别在加力2周及加力后保持1、2、4周时结束实验，局麻下拔除移动牙，取出牙髓组织标本，采用ELISA夹心法测定移动牙牙髓中IL8的含量及其在矫治过程中的变化。结果 A组实验犬移动牙牙髓中IL8含量与E组相比显著增高，差异具有统计学意义（P<0.05）。B组IL8含量略有下降。C组IL8含量显著降低,与A组比较差异具有统计学意义（P<0.05），但与E组比较差异无统计学意义（P>0.05）。结论 牙周膜牵张成骨后IL8含量升高，加力停止2周后即恢复到正常水平，提示牙周膜可以快速牵张成骨,加快牙齿移动速度。

【关键词】  牙周膜牵张成骨；白细胞介素8；正畸快速牙移动

基金项目：济南市科技卫生计划(Y200438)。

　　ZHANG Yong, YE Jing, GUO Xinxing, XIAO Shuiqing

　　Department of Orthodontics, Jinan Stomatology Hospital, Jinan 250001, China

　　To explore the immunohistochemical ex[x]pression of IL8 in pulpal tissues on orthodontic rapid tooth movement through distraction osteogenesis. Methods  Fifteen native healthyhybrid dogs were randomly divided into 5 groups: 3 dogs in each group. The device was activated for 2 weeks (group A), the device was fixed for 1 week (group B), the device was fixed for 2 weeks (group C), the device was fixed for 4 weeks (group D) and the control group (group E). In the experimental groups, the second premolar was extracted, and the first premolar served as the moving tooth and the third premolar served as another tooth. Then the first premolar of the experimental animals was moved by using the distraction device and then was extracted when the device had been activated for 2 weeks, fixed for 1 week, 2 weeks, and 4 weeks respectively. Then immunohistochemical ex[x]pression of IL8 in pulpal tissues was determined by the ELISA method. Results  The IL8 concentrations in group A were significantly higher than that in the control group（P<0.05）.After the device was fixed for 1 week, the IL8 concentrations in group B and C, there were significant differences from group A（P<0.05）but no significant differences from the control group（P>0.05）. Conclusions  The immunohistochemical ex[x]pression of IL8 is significantly increased notably after experimentation, and declined to the normal level 2 weeks after the device was fixed, indicating distraction osteogenesis of the periodontal ligament can increase the orthodontic tooth movement.

　　Key words:  Distraction osteogenesis of the periodontal ligament； Interlukin8； Orthodontic rapid tooth movement

　　正畸牙移动速度长期以来一直是正畸医师关注的问题，传统矫治技术中牙齿移动的速度为每周移动0.3?mm,使错?畸形矫治时间一般长达2年甚至更长，因此寻找一种加快正畸牙移动速度，缩短疗程而又不引起组织损伤的治疗方法倍受国内外学者关注。牙周膜牵张成骨是运用持续快速牵张力及通过降低移动牙移动路径上骨阻力来快速移动牙齿，此方法使牙齿移动速度得到明显提高。目前，大量的研究都是关于牙周膜牵张成骨中牙周组织的变化［12］，本研究通过建立牙周膜牵张成骨动物实验模型，观察牵引后实验动物移动牙牙髓中IL8表达的变化，旨在探讨临床应用牙周膜牵张成骨快速移动牙齿的安全性。

    1  材料与方法

　　1．1  实验动物与分组 

　　山东本地健康杂种犬15只（济南军区总医院实验动物中心提供），犬龄10月至1岁，体重10～12?kg，雌雄各半。注射狂犬疫苗，术前圈养1周培养软食习惯。随机分为5组，每组3只，分别为A组：加力2周组，B组：加力后保持1周组，C组：加力后保持2周组，D组：加力后保持4周组，E组：对照组。除E组外，每只犬下颌左右两侧均作为实验侧。

　　1．2  方法

　　1．2．1  实验装置的制作 

　　麻醉实验犬，拔除下颌双侧第二前磨牙，以单根的前磨牙作为移动牙，双根的第三前磨牙作为支抗牙。参考实验动物咬合 X线片, 高速涡轮机磨除移动牙远中1/2厚度左右的间隔骨, 在所余间隔骨的颊侧、舌侧、基底部磨沟以减张。对照侧只拔除第二前磨牙不行磨除间隔骨微小减张措施。术后两侧牙槽窝常规搔刮压迫止血。

    再次麻醉实验犬，制取实验动物下颌印模, 硬石膏灌注。不锈钢带环片在石膏模型上制作移动牙、支抗牙个别带环支架, 将调整好方向和位置的螺旋扩大器用点焊机固定在个别带环上, 再用自凝塑胶完成带环支架与螺旋扩大器的连接, 打磨抛光待用。

　　1．2．2  实验装置的安装及加力 

　　牵张装置制作完成后，立刻粘接于实验动物移动牙和支抗牙上,对照组不施力。实验侧当天即以2次/d的频率、 5?mm/d的速率加力14?d后停止, 用结扎丝将螺旋扩大器钥匙锁孔固定。实验期间均以软食，保证加力装置不脱落。

　　1．2．3  牙髓收集及IL8含量的测定
 
　　分别在加力2周及加力后保持1、2、4周组实验结束时(E组与D组同时拔除)，局麻下拔除移动牙,在喷水条件下用金钢砂针沿牙纵轴磨两条相对的沟,然后用钳沿纵沟迅速剖开并仔细取出牙髓,立刻纵向切开分成两部分(肉眼所见尽量使病变组织均匀分布于各部分),其中一部分固定于40?g/L的多聚甲醛液中,另一部分立刻置70?℃冰箱速冻保存,留待检测。

    在1周内将冷冻保存的牙髓组织标本解冻融化,称重,每份标本加入150?μL，pH7.4的缓冲液,于4?℃下匀浆11?000?r/min离心2?min (离心半径为8.3?cm), 取上清液,后用ELISA夹心法测定每组移动牙牙髓中IL8的含量及其在矫治过程中的变化。

　　1．2．4  IL8含量的计算 

　　计算标准品和样品的OD平均值,用标准品的浓度与OD值绘制标准曲线,每份样本中的IL8含量(pg/mL)自标准曲线获得。每份标本单位重量的IL8含量(pg/mg)用下列公式计算:牙髓含量(mg/mL) =牙髓重量(mg)/0.150(mL)
   
　　单位重量IL8(pg/mg) =IL8含量(pg/mL)/牙髓含量(mg/mL)

　　1．2．5  统计学处理 

　　采用SPSS11.0软件对实验数据进行分析。多个样本均数的比较采用完全随机设计的OneWay ANOVA方差分析,两两之间比较采用NewmanKeuls检验。

　　2  结  果

　　2.1  各组单位重量中IL8含量 

　　实验结果表明A组移动牙牙髓中IL8含量显著增高为(3.8065±0.2650)pg/mg，B组IL8含量略有下降（3.0253±0.7248）pg/mg，C组IL8含量显著降低至(2.5620±0.1190)pg/mg。D组中IL8含量（2.5423±0.0843）与C组及E组（2.4939 ±1.2583）pg/mg差异均无统计学意义(P＞0.05)。

　　2．2  各组IL8含量比较的Q检验及变化趋势 

　　见表1、图1。由表1可见，牵张成骨两周后A组移动牙牙髓中IL8含量与E组相比显著增高，差异具有统计学意义（P<0.05）。B组IL8含量略有下降，但与A组比较差异无统计学意义（P>0.05）。C组IL8含量显著降低，与A组比较差异具有统计学意义（P<0.05），但与E组比较差异无统计学意义（P>0.05）。D组中IL8含量与C组及E组比较均无统计学意义（P>0.05）。由图1可见，移动牙牙髓中IL8的含量在牵张成骨加力结束时高，随后开始下降，至加力结束恢复2周后牙髓中IL8的含量即降低至正常牙髓组织水平。表1  各组IL8含量比较的Q检验(略)

　　3  讨  论

    牵张成骨是对断开后的骨段施以持续特定的外力, 保持骨膜及软组织的血供, 使骨组织再生, 增加组织量, 改变骨骼相对位置关系, 并延长相应软组织达到矫治骨骼畸形或缺损的一种外科技术。早期牵张成骨只是应用于肢体骨的延长, Liou等［3］将牙周膜牵张成骨术应用于口腔临床，并报道了在拔牙病例中快速移动尖牙的临床研究。 目前研究表明在牙周膜牵张成骨术中，牙周组织的变化是正常的，与传统正畸牙移动相比在牙根吸收，牙周组织变化等方面只有量的差异，并没有实质性差异［45］。

    正常牙髓组织中含有低浓度的IL8和少量的具有免疫活性的T淋巴细胞［6］，推测IL8可能与正常牙髓组织中的淋巴细胞有关,是一种较弱的淋巴细胞诱导剂,为正常牙髓抵御外界抗原侵袭,提供了免疫应答的物质基础；牙髓炎症程度与炎症细胞因子IL8含量之间存在着一定的相关性,可反映牙髓组织的炎症状态。本研究结果表明，在牙周膜牵张成骨结束时，IL8含量升高，牵张结束保持1周后IL8含量略有下降。从IL8含量的变化可见，在牵张成骨过程中，牙髓产生了炎症反应，且随着加力的持续，炎症反应越来越重，IL8含量逐渐升高，说明IL8具有致炎作用,通过一种调节机制,调动了机体的炎症、免疫应答水平。在牵张结束保持2周后再检测时，发现IL8含量较保持1周后又有所下降，且与对照组比较差异无统计学意义。可见在牵张成骨加力停止2周后，牙髓的活性已经恢复到正常水平。从图1可以看出：保持1周组与2周组之间IL8含量差异有统计学意义，在加力停止2周后IL8含量基本恢复到正常水平。提示牙齿在持续受到牵张力两周后牙髓恢复主要发生在停止加力后的第7～14天。

    研究表明,运用持续快速牵张力及降低移动牙移动路径上的骨阻力的方法, 牙齿移动速度可达到2.1?mm/周［7］,是传统牙移动速度的7倍左右,动物实验也未发现张力侧及压力侧有骨质缺损及移动牙牙根吸收等情况。本实验采用形体较大的犬作为实验动物, 对其拔牙间隔骨实施微小减阻措施及持续快速牵张的方法, 使牙齿移动速度得到较显著的提高,  IL8含量的变化也提示未出现牙髓组织坏死、发生不可逆炎症等副作用。证实牙周膜可以快速牵张成骨, 加快牙齿移动速度, 且无明显不良反应，为临床正畸移动牙齿提供了一种新思路、新方法。

【参考文献】
  　　［1］陈曦, 周洪, 王静, 等. 牙周膜牵张成骨正畸牙快速移动规律与牙根组织变化的光镜观察［J］. 西安交通大学学报：医学版, 2002, 23(5):496498.

　　［2］王爽, 叶湘玉, 周洪, 等. 牙周膜牵张成骨正畸过程中牙根吸收的研究［J］.中华口腔医学杂志, 2003, 38(3):202203.

　　［3］Liou E J， Huang C S. Rapid canine retraction through distraction of the periodental ligament［J］. Am J Orthod Dentofial Orthop, 1998, 114(4):372382.

　　［4］王爽, 叶湘玉, 周洪, 等. 犬牙周膜牵张成骨正畸牙移动中牵张侧的组织学变化［J］. 上海口腔医学, 2004, 13(4):312314.

　　［5］陈曦,强永乾, 周洪, 等. 牙周膜牵张成骨快速牙移动移动牙张力侧变化的X线观察［J］. 西安医科大学学报, 2002， 23(1):7072.

　　［6］徐铁华,彭彬,曲娟. 成人正常、炎症牙髓组织匀浆中IL8含量的测定［J］. 牙体牙髓牙周病学杂志，2006,16(7)：378380.

　　［7］陈 曦,林珠,张晓东. 减阻牵张矫治法正畸牙快速移动牙周组织改建的研究［J］. 第四军医大学学报,2005,26(8)：685687.