大鼠正畸牙移动模型改良矫治器对牙周的影响

张梅，孙新国，贾玉龙，张君，王磊

（1山东医学高等专科学校，山东 济南 250002；2菏泽市立医院口腔科；3山东大学口腔医学院；4山东大学齐鲁医院口腔科)

大鼠正畸牙移动模型改良矫治器对牙周的影响

张梅1，孙新国2，贾玉龙3，张君3，王磊4

（1山东医学高等专科学校，山东 济南 250002；2菏泽市立医院口腔科；3山东大学口腔医学院；4山东大学齐鲁医院口腔科)

目的 探讨建立客观实验模型方法,降低正畸牙移动模型中矫治器对牙周的影响。方法选用40只8周龄雌性SPF级SD大鼠，随机分为实验组和对照组，研究对象均为上颌左侧第一磨牙。实验组大鼠第一磨牙采用硅橡胶取模后制作个体化矫治装置，对照组以结扎丝固定第一磨牙颈部牵引，两组均以上颌切牙为支抗，0.5N的力近中移动第一磨牙。牵引4周后，采用real-time PCR方法检测两组牙龈卟啉单胞菌（porphyromonas gingivalis，Pg）变化并测量第一磨牙近中移动距离。结果两组第一磨牙移动距离差别不大，但实验组牙龈卟啉单胞菌检出率显著低于对照组（P＜0.05)，有显著差异。结论个体化矫治器相比传统方法更有利于牙周健康，有利于今后大鼠牙齿移动相关实验研究。

动物模型；矫治装置；牙移动；菌斑；实时定量聚合酶链反应

口腔临床技术方法的进展依赖于良好的实验动物模型。良好的矫治模型不但有利于牙齿的移动，而且对牙体及牙周的创伤最小。本研究通过个体化矫治器和传统矫治器对矫治牙齿牙周影响的比较，探讨建立一种更加科学可靠的大鼠正畸模型，为今后正畸牙移动动物实验研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 实验动物 选择40只8周龄雌性SPF级SD大鼠（北京维通利华实验动物技术有限公司），体重150～180 g。饮消毒清水，安装矫治装置前常规饮食固体饲料，12h间隔照明，定期紫外线消毒及通风，实验室温度控制于18～20℃，湿度56%。

1.2 主要材料和试剂 电子秤（Mettler PM4600）；2%氯氨酮注射液、2%利多卡因注射液、自凝塑料、硅橡胶、超硬石膏、VOCO黏接剂、慢速牙科电机，尖头金刚砂车针、正畸用结扎丝、京津釉质黏接剂、正畸用镍钛螺旋弹簧（有研亿金新材料股份有限公司）、正畸测力计（807-006型，3M，美国）、游标卡尺。

1.3 方法

1.3.1 个体化矫治器制作 电子称称重，2%氯氨酮注射液腹腔麻醉，自凝塑料制作个别托盘，硅橡胶取模，超硬石膏灌注石膏模型，根据大鼠第一磨牙形状，环绕第一磨牙颊、近中、腭侧制作蜡型，并于蜡型近中留牵引孔，将蜡型铸造成个体化矫治器。

1.3.2 矫治装置安装 选用40只8周龄雌性SPF级SD大鼠，随机分为实验组和对照组，研究对象均为上颌左侧第一磨牙。实验组粘结个体化矫治器，对照组采用传统方法即结扎丝环绕第一磨牙牙颈部固定。两组矫治器均通过镍钛弹簧连接于中切牙。以两中切牙为支抗近中移动上颌左侧第一磨牙，正畸力值为0.5N，整个矫治过程忽略支抗丧失。安装完矫治装置后，大鼠饲料改用粉状饲料喂养，每天检查矫治器有无脱落、损坏。实验周期为4周，每周加力一次，维持力值在0.5N。

1.3.3 临床检查 检查第一磨牙牙周情况以及第一磨牙近中移动距离。于第四周收集两组牙周菌斑。第一磨牙近中移动距离测量：实验结束后在同一时间段，由同一个人用精确度为0.02 mm的游标卡尺测量大鼠上颌第一磨牙远中邻面到同侧第二磨牙近中邻面间的距离，测量3次，取平均值。

1.3.4 real-time PCR 利用细菌的16S rRNA基因相对保守性，参照Genebank中16S rRNA基因序列，设计牙龈卟啉单胞菌特异性引物（由济南博亚生物技术有限公司合成）：Forward 5/-CGG ACT AAA ACC GCA TAC ACT TG-3/；Reverse 5/-TAC CCA TCG TCG CCT TGG T-3/；从上述收集的菌斑中提取DNA，进行real-time PCR检测，反应条件：95℃10min；95℃1s、60℃5 s、72℃35 s循环40次。

1.3.5 统计学处理 用统计分析软件包SPSS10.0对获得的实验数据采用方差分析，t检验。

2 结果

2.1 加力4周后第一磨牙近中移动距离 个体化矫治装置组移动距离为1.54±0.05 mm，传统矫治装置组移动距离为1.58±0.06 mm，两组采用t检验统计分析，P＞0.05，无显著性差异。

2.2 real-time PCR 个体化矫治装置组与传统矫治装置组龈下菌斑中牙龈卟啉单胞菌（P.g）经realtime PCR检测，个体化矫治装置组为1.18±0.08（Avg dCt值），传统矫治装置组为2.56±0.08（Avg dCt值），两组采用t检验统计分析，P＜0.05，有显著性差异。

3 讨论

正畸牙齿移动动物实验模型的建立对临床研究牙齿移动机制、影响牙齿移动因素等具有重要意义。经典的动物实验模型是由King［1］于1991年建立的。他选择大鼠作为实验动物，以中切牙作为支抗来近中牵引第一磨牙，矫治装置包括镍钛螺旋拉簧、结扎丝以及测力计等，实验获得了良好的效果，但是，矫治装置的设计存在一些缺陷，例如矫治装置容易脱落、大鼠牙周损害严重等。因此，本研究旨在建立一种新的、能够克服这些缺陷的动物模型。大鼠磨牙均为多根，其结构特征与人类相似，适宜做正畸移动模型研究，且大鼠的生长周期短，价格较低，饲养容易，比较适合做大样本观察［2］。但是大鼠的口腔环境比较复杂，矫治装置脱落是困扰实验人员的一个主要的问题，过高的脱落率往往使得实验的难度增大，结果的准确性大大降低；另外实验装置的反复安装增加了实验动物的痛苦，大大增加了死亡率。本研究对矫治装置的切牙部分和磨牙部分都做了改进，切牙部分采用黏接剂结合结扎丝固位，并在切牙的颈部磨切固位沟增加固位，从而大大的降低了矫治装置切牙部分的脱落率［3］。矫治装置的磨牙部分，本研究采用的是个体化矫治装置，根据大鼠第一磨牙的石膏模型，制作与其形状完全相符的个体化矫治装置，该磨牙部分矫治装置由于能与大鼠磨牙很好的吻合，同时采用强力黏接剂降低了矫治装置的脱落率。传统矫治器磨牙以结扎丝固定牵引磨牙，缺点是易脱落同时压迫刺激牙周，降低了研究结果的客观性及可靠性。

因此，选择一个好的矫治器，有利于牙齿移动的同时还应尽量降低矫治器对牙周的影响。正畸牙齿牙周健康程度与牙齿移动生物力学密切相关［4］，牙周病牙齿与健康牙周牙齿正畸移动机制、生物力学机制等都会有明显的不同。这就要求在实验过程中，矫治装置应尽可能避免刺激牙周，从而保证牙周的健康，最终能够获得真实的实验结果。牙龈卟啉单胞菌是目前已经得到公认的牙周病致病菌［5］。本实验通过对实验组和对照组龈下菌斑中卟啉单胞菌的检测，发现应用改良后的个体化矫治器即实验组龈下菌斑中卟啉单胞菌的量明显低于传统矫治器组，差别有统计学意义。这充分说明，个体化矫治器的使用，降低了正畸牙牙周病的发病几率。

通过本实验可以看出，经过改良后的个体化矫治器，虽然正畸效果和传统矫治器无显著差异，但从动物模型的可控制性来看，个体化矫治器更加合理。同时，相对传统矫治器，个体化矫治器能够降低正畸牙牙周病细菌的感染率，观察结果更加客观可靠。因此，相对于传统模型矫治器，改良矫治器更适于大鼠正畸牙移动模型，为今后大鼠正畸牙移动模型深入研究奠定了基础。

[1] King GJ，Keeling SD，McCoy EA，Ward TH.Measuring dental drift and orthodontic tooth movement in response to various initial forces in adult rats[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop.1991，99（5）：456-65.

[2] 杨美祥，丁寅，徐如生，等.骨质疏松大鼠正畸牙齿移动[J].第四军医大学学报，1999，20（7）：628-629.

[3] 黄艳，马缨卫，田李静，等.不同年龄组大鼠正畸力作用下龈沟液中基质金属蛋白酶的表达[J].上海口腔医学，2008，17（5）：496-500.

[4] Gkantidis N，Christou P，Topouzelis N.The orthodontic-periodon tic interrelationship in integrated treatment challenges：a system atic review[J].J Oral Rehabil.2010，37（5）：377-90.

[5] 孟焕新.牙周病学[M].北京：人民卫生出版社，2008.

The effect of individual orthodontic appliance on rat’s periodontal tissue

Zhang Mei1，Sun Xinguo2，Jia Yulong3，Zhang jun3，Wang Lei4
（1Shandong medical college，Jinan 250002，China；2Department of Stomatology，Heze City Hospital；3School of Stomatology，Shandong University；4Maxillofacial department of Qilu hospital，Shandong University）

ObjectiveTo establishment an animal model for research of rats’first molars mesial movement and reduce the effect of orthodontic appliance on periodontal health.MethodsTwenty 8 weeks old SPF female SD rats were chose in the experiment and were randomly divided into experimental and control group.Maxillary left？first？molar？tooth of each rat was set as the subject.The experimental group used individual orthodontic appliance made by silicone rubber and the control group just used the ligature wire.Both groups used the maxillary central incisors as anchorage to move the maxillary first molars mesially under 0.5N force for 4 weeks.The distance of first molar mesial movement was detected.Real-time PCR was done to examine the change of porphyromonas gingivalis（Pg）in these two groups.ResultsThe movement of the maxillary first molar of both groups hadn`t obvious difference.The positive rate of Pg was significantly higher in experiment group than that in control group.ConclusionThe animal models using individual orthodontic appliances are more suitable for the future tooth movement research.

animal model；orthodontic appliance；tooth movement；plaque；real-time PCR

R331;R332

A

1008-4118（2011）03-0003-03

10.3969/j.issn.1008-4118.2011.03.02

2011-07-06

山东省自然科学基金资助项目（Q2008C11）

王磊