女性正畸患者月经周期中最佳加力时机的初步研究

杨曦 戴红卫 王斌 黄兰

重庆医科大学附属口腔医院正畸科；口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室，重庆 401147

雌激素（estradiol，E2）是人类骨新陈代谢过程中重要的荷尔蒙类调节物，与骨的生长发育和正常生理功能密切相关。雌激素可直接影响骨吸收过程中的基本多细胞单位（basic multicellular unit，BMU）内的骨细胞、破骨细胞及成骨细胞，抑制骨的吸收作用并刺激骨的形成。阻断破骨细胞表面的雌激素受体α将导致破骨细胞的寿命和活性增加。雌激素亦可通过减少氧化自由基产物、下调核转录因子（nuclear factor kappa B，NF-κB）而减少成骨细胞的坏死。雌激素还可减少成骨细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞表达核因子κ B受体活化因子配体（receptor activator for nuclear factor-κ B ligand，RANKL），同时增加骨保护素（osteoprotegerin，OPG）表达而竞争性地抑制核因子κB受体活化因子（receptor activator of nuclear factor-κ B，RANK）/RANKL通路的破骨作用[1]。

女性正常的生理周期中，雌激素水平呈现周期性变化，月经期间水平较低，于排卵期达到峰值，表现出近月节律性。绝经后雌激素水平匮乏，此年龄段女性易出现骨质疏松症状[2]。

正畸力是刺激牙周骨吸收相关因子活性的重要因素，正畸加力以后，牙齿移动表现出阶段性规律，即初始阶段、滞缓阶段、滞缓后阶段。初始阶段为正畸加力后24～48 h，主要是由于牙齿挤压牙周膜空间而表现出快速移动的现象。随后的滞缓阶段压力侧牙周膜纤维因外力发生扭曲，血供障碍从而导致少量组织坏死，牙齿只有在坏死组织被吞噬细胞清除以后才能继续移动，因此移动缓慢。组织发生少量细胞的玻璃样改变是此期的特点，持续20～30 d。滞缓后阶段于牙齿压力侧组织可见紊乱排列的胶原纤维和不规则的骨表面，亦可观察到少量的玻璃样变区域，此阶段牙齿移动速率又逐渐线性回升[3]。本研究拟结合女性月经周期中雌激素波动和牙移动的周期性规律，观察骨代谢相关因子的时效性表达，从而获得女性患者加速牙移动的最佳加力时机。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取重庆医科大学附属口腔医院正畸科门诊临床病例中上颌前凸伴轻度拥挤、尖牙无明显错位病例12例。

纳入标准：女性，年龄18～28周岁。身体状况良好，未怀孕，无全身系统性疾病，近6个月未用激素及免疫调节剂，近12个月生理周期规律。口腔卫生状况及牙周情况良好，无正畸治疗史。拔除双侧第一前磨牙，采用MBT托槽系统，上颌微种植体加强支抗。患者及家长自愿参加本研究，并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 实验分组 随机选取6人为月经期加力组，6人为排卵期加力组。通过观察月经来潮、月经周期问卷调查表、体温记录及排卵期试纸检测黄体生成激素（luteinizing hormone，LH）峰值的方式确定实验对象的生理周期。对上颌右侧尖牙施加1.5 N正畸牵引力使其向远中移动，并采集远中侧龈沟内龈沟液（gingival crevicular fluid，GCF）。对侧尖牙不做处理。

1.2.2 实验步骤 患者牙列经过0.305、0.356、0.406、0.457 mm圆丝，0.483 mm×0.635 mm镍钛弓丝，0.457 mm×0.635 mm成品不锈钢弓丝完全排齐整平，且排齐整平阶段不使用向后结扎等任何使尖牙向远中移动的装置。

加力时采用测力计拉伸镍钛拉簧至1.5 N力值，并固定于种植体与尖牙托槽远中翼。

1.2.3 临床操作及取样 右侧尖牙加力前1周对所有患者进行牙周洁治，同时反复进行口腔卫生宣教，以排除牙菌斑等因素的影响。

患者更换至0.457 mm×0.635 mm成品不锈钢弓丝后月经来潮当天未加力（T0）情况下取右侧尖牙远中龈沟液，而后镍钛拉簧牵引右侧尖牙远中移动。加力后15（T1）、30（T2）、45 d （T3）分别取同侧尖牙远中龈沟液。每次采样重复3次，取平均值作为最终结果。

编号EP管内置条状层析滤纸称重备用。待测尖牙棉卷充分隔湿后，气枪顺牙冠方向吹干牙面，将条状层析滤纸轻置于尖牙龈沟内，感稍有阻力即停止，注意防止造成牙龈出血，静止30 s后取出。若有唾液及血液污染则弃用，5 min后再次取样。如未污染则置入原编号EP管内再次称重备用。两次称重差值即为龈沟液质量，按比重换算成体积（mL），在EP管中加入PBS缓冲液1 000 μL，置于-70 ℃冰箱中冷藏待用。

1.2.4 龈沟液中各相关因子的检测 龈沟液标本中雌激素、骨钙素（osteocalcin，OCN）水平使用beckman化学发光生化分析仪检测；RANKL及OPG水平使用人酶联免疫吸附剂测定（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）。

1.3 统计学分析

采用SPSS 13.0软件使用重复测量方差分析对数据进行处理。

2 结果

不同生理周期加力对女性龈沟液内雌激素水平的影响见表1。排卵期加力组雌激素水平显著高于月经期加力组（F=12.731，P<0.05）；加力前后不同时间点之间差异有统计学意义（F=6.335，P<0.05）；从各时间点看，加力15与30 d后，以排卵期加力组龈沟液内雌激素水平较高（P<0.05）。

不同生理周期加力对女性龈沟液内OCN水平的影响见表2。排卵期加力组OCN水平显著高于月经期加力组（F=21.966，P<0.05）；加力前后不同时间点之间差异有统计学意义（F=14.65，P<0.001）；从各时间点看，除加力45 d后2组间差异无统计学意义外（P=0.905），其余时间均以排卵期加力组龈沟液内OCN水平较高（P<0.05）。

表1 不同加力时期对女性龈沟液内雌激素水平的影响Tab 1 The effect of E2 in female GCF at different exerted force phases n=12

表2 不同加力时期对女性龈沟液内OCN水平的影响Tab 2 The effect of OCN in female GCF at different exerted force phases n=12

不同生理周期加力对女性龈沟液内RANKL水平的影响见表3。排卵期加力组RANKL水平与月经期加力组之间差异无统计学意义（F=0.003，P=0.954）。加力前后不同时间点之间差异也无统计学意义（F=2.792，P=0.057）。

表3 不同加力时期对女性龈沟液内RANKL水平的影响Tab 3 The effect of RANKL in female GCF at different exerted force phases n=12

不同生理周期加力对女性龈沟液内OPG水平的影响见表4。排卵期加力组OPG水平与月经期加力组间差异无统计学意义（F=0.115，P=0.742）。加力前后不同时间点之间差异有统计学意义（F=19.35，P<0.001）。

不同生理周期加力对女性龈沟液内RANKL/OPG比值的影响见表5。排卵期加力组RANKL/OPG比值与月经期加力组差异无统计学意义（F=0.173，P=0.686）； 加力前后不同时间点之间差异有统计学意义（F=16.35，P<0.001）。

表4 不同加力时期对女性龈沟液内OPG水平的影响Tab 4 The effect of OPG in female GCF at different exerted force phases n=12

表5 不同加力时期对女性龈沟液内RANKL/OPG比值的影响Tab 5 The effect of RANKL/OPG ratio in female GCF at different exerted force phases n=12

3 讨论

近年来，骨吸收改建机制与加速正畸牙移动的方法正逐渐成为正畸领域研究的热点，现已有降低摩擦力、局部给药、结合外科手术等方式加速牙齿移动。有文献[4]表明多种药物如甲状腺激素和肾上腺皮质激素、非甾体抗炎药等会影响正畸牙移动。雌激素是月经周期中重要的骨代谢因子，有骨保护作用。然而结合女性月经周期研究龈沟液内骨代谢因子的文献并不多见。目前已有学者提出配合月经周期的规律性进行正畸治疗的假设[5]。本实验结合女性月经周期激素生理波动与牙齿移动的规律性，对12例18～28岁女性正畸患者收集龈沟液进行研究。实验期为1.5个月经周期（45 d），每组均会取得患者月经期及排卵期的龈沟液样本。实验结果显示排卵期加力组患者龈沟液内雌激素水平和有成骨作用的OCN水平在实验期内较月经期加力组高（P<0.05），并且加力后15与30 d时，排卵期加力组E2、OCN水平都高于月经期加力组（P<0.05）。这可能是由于牙齿移动表现出初始阶段（加力后24～48 h）、滞缓阶段（加力后20～30 d）、滞缓后阶段（加力30 d后）的规律，时长约1月余，与月经周期相近，呈现初期较快，滞缓阶段较慢，滞缓后阶段又逐渐加快的特征[6]，并且各期牙周膜内因子水平也不断变化。牙齿移动自身的周期性与女性雌激素及骨代谢因子周期变化规律可能产生了相互影响，使得排卵期加力组雌激素和OCN水平较高，从而使排卵期加力时牙齿移动较为缓慢。国外研究[7]表明当一侧尖牙受力，引起牙周膜内骨代谢因子水平变化的现象并不局限于受力侧，即对侧尖牙牙周膜内骨代谢因子水平同样会受到影响，因此若对侧尖牙同样加力，则不能排除此干扰因素，影响实验结果，故本实验采取单侧尖牙加力，而对侧不做处理的方法。

以往有研究[8-9]表明，正畸牙移动过程中牙周支持组织内的成骨细胞表面的RANKL与破骨细胞前体细胞表面携带的RANK结合，能刺激破骨细胞前体细胞分化为破骨细胞。本研究中月经期加力组与排卵期加力组及各时间点之间RANKL水平在实验期间并无明显差异（P>0.05），可能是由于RANKL除受雌激素水平影响外，还受加力时间、牙周膜内的炎性因子水平等多种因素的共同影响[10]。如早期的炎性因子白细胞介素-1、白细胞介素-6等通过调控RANK/RANKL通路可间接影响破骨细胞活性[11]。近期研究[12]报道RANKL在月经周期中并无显著变化，与本实验结果类似。OPG因子可竞争性抑制RANKL/RANK结合而抑制骨吸收作用，本研究OPG水平组间并无明显差异（F=0.115，P=0.742），与国外研究[13]报道OPG水平于月经周期中无显著变化结果类似。同时组内OPG水平加力后呈随时间逐渐降低趋势，与国外的研究结果相同[14]。本研究中两组间RANKL/OPG比值虽无显著差异，但从0、30、45 d时间点来看，排卵期加力组比值较同期月经期加力组有减小，提示确有变化趋势，若加大实验样本人数可能得出显著结果。

本研究表明，于雌激素水平较高的排卵期施加正畸力，由于骨保护因子的高表达环境，不利于牙齿快速移动。而于月经期施加正畸力可能有利于牙齿快速移动。本研究是女性月经周期结合骨代谢相关因子的初步研究，可进一步探索牙齿移动规律与女性生理周期之间的交互效应，寻找加速正畸牙移动的无创性新方法并提供理论依据。

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