1型糖尿病大鼠下颌功能性前伸后髁突软骨及翼外肌应答反应的实验研究

【摘要】工Ⅱ类错牙合畸形是临床上常见的错牙合畸形,它可以表现为上颌的发育过度或者下颌的发育不足或者二者兼有。其中,下颌发育不足是引起II类错牙合畸形的主要原因。临床上常采用功能矫治器诱导生长发育高峰期患者下颌前伸,以促进下颌骨的生长,矫正IⅡ类错牙合畸形,改善侧貌。I型糖尿病是由体内胰岛素分泌缺乏或者功能丧失引起的一种代谢性疾病。过去研究已经证实：工型糖尿病可引起骨量减少,骨密度降低甚至骨质疏松等一系列骨代谢异常症状。由于其好发于10到14岁的青少年,这正是青少年的生长发育高峰期,也是临床进行功能性矫正Ⅱ类错牙合畸形最佳的年龄阶段。临床上不可避免的会遇到伴有Ⅱ类错牙合畸形的I型糖尿病患者,但这些患者在进行功能矫形矫正过程中,与普通IⅡ类错牙合畸形矫治患者关节髁突软骨反应有何不同,目前尚未十分清楚,有待进一步研究。下颌骨的生长涉及很多方面,包括髁突、下颌支和下颌体等。髁突是下颌骨最重要也是最活跃的生长区,在调控下颌骨的生长发育过程中起重要作用。在功能矫形矫正Ⅱ类错牙合畸形过程中,功能矫治器本身并不产生机械力,而是通过改变下颌的位置引起相应肌肉的肌力变化发生作用。在这一过程中,颌面部相关肌肉会发生适应性改建。过去研究已经证实翼外肌是髁突运动的直接动力,同时翼外肌的功能状态也影响着髁突软骨的生长改建。研究I型糖尿病大鼠功能性前伸下颌后髁突和翼外肌的应答反应,有利于我们了解工型糖尿病患者在进行功能矫形矫正Ⅱ类错牙合畸形过程中髁突软骨的改建机制和翼外肌的适应性改建特点。本研究拟建立5周龄I型糖尿病SD大鼠模型,通过下颌前伸装置引导大鼠下颌向前,观察正常组、糖尿病组及胰岛素治疗组大鼠髁突和翼外肌的适应性改建变化：HE染色观察髁突软骨组织形态变化和免疫组化技术检测下颌前伸不同实验时间段(0、1、2、3和4周)大鼠髁突软骨内MMP-8、MMP-9和TIMP-1的表达变化,以探讨髁突软骨的改建；无机磷测定法检测大鼠翼外肌的Na+-K+-ATP酶的活性、实时荧光定量PCR(Real-timePCR)和免疫印迹法(WesternBlot)检测Na’-K’-ATP酶α1和α2亚单位mRNA和蛋白的表达变化,以探讨翼外肌的功能变化和适应性改建。结果显示：1.功能性下颌前伸可引起正常组大鼠(NG)、糖尿病组大鼠(DG)和胰岛素治疗组大鼠(IG)髁突软骨顶部厚度发生改变。3组大鼠前伸下颌后,除了第1W软骨厚度变薄外,其余各时间点髁突软骨厚度均增厚。3组大鼠第1w髁突软骨厚度无显著性改变。第2wDG组髁突软骨厚度小于NG组,主要由于DG组增殖层和软骨形成层厚度显著小于NG组。第3、4WDG组髁突软骨厚度大于NG组,主要由于肥大层显著大于NG组,各时间点IG组髁突软骨厚度与NG组无显著性差异。2.功能性下颌前伸可引起3组大鼠髁突软骨MMP-8、9和TIMP-1表达增加。DG组大鼠各时间点(1、2、3、4W)MMP-8、9表达弱于NG组,但TIMP-I表达DG组强于NG组。下颌功能性前伸可引起NG组大鼠MMP-8/TIMP-1、MMP-9/TIMP-1比率增加。虽然功能性下颌前伸也可引起DG组大鼠MMP-8/TIMP-1、MMP-9/TIMP-1比率增加,但各时间点该比率显著低于NG组。各时间点IG组MMP-8、9,TIMP-1和MMP-8/TIMP-1、MMP-9/TIMP-1比率与NG组无显著性差异。3.功能性下颌前伸可引起3组大鼠翼外肌Na+-K+-ATP酶活性增加。各时间点DG组大鼠翼外肌Na+-K+-ATP酶活性明显弱于NG组。各时间点IG组大鼠翼外肌Na+-K+-ATP酶活性与NG组无显著性差异。4.下颌功能性前伸可引起3组大鼠翼外肌Na+-K+-ATP酶α1和α2亚单位mRNA和蛋白表达增强。各时间点DG组大鼠翼外肌Na+-K+-ATP酶α1亚单位mRNA和蛋白表达弱于NG组。下颌前伸前,DG组大鼠翼外肌Na+-K+-ATP酶α2亚单位mRNA和蛋白表达均强于NG组,但下颌前伸后,各时间点DG组Na+-K+-ATP酶α2亚单位mRNA和蛋白表达弱于NG组。各时间点IG组大鼠翼外肌Na+-K+-ATP酶α1和α2亚单位mRNA和蛋白表达与NG组无显著性差异。提示：糖尿病大鼠功能性下颌前伸后,大鼠髁突软骨改建、翼外肌功能活性和改建均弱于正常大鼠。但胰岛素治疗后,这些大鼠髁突的改建、翼外肌的功能活性和改建与正常大鼠无显著性差异。这些研究结果提示：I型糖尿病患者进行功能矫形治疗时,髁突和翼外肌的适应性改建能力较差,导致下颌骨的生长改建减少；但经胰岛素治疗后,这些患者进行功能矫形治疗时髁突和翼外肌的适应性改建与普通患者无显著性差异。
【作者】王会欣；
【导师】翦新春；
【作者基本信息】中南大学，临床医学，2013，博士
【关键词】Ⅰ型糖尿病；功能矫形；髁突软骨；基质金属蛋白酶；翼外肌；Na~+-K~+-ATP酶；

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