正畸治疗不同年龄大鼠牙根吸收的实验研究

张琳林，邹林洪，彭春，戴红卫，胡丹

（1.重庆医科大学附属永川医院口腔科，重庆402160；2.重庆医科大学附属口腔医院正畸科，重庆400015）

正畸治疗不同年龄大鼠牙根吸收的实验研究

张琳林1，邹林洪1，彭春1，戴红卫2，胡丹1

（1.重庆医科大学附属永川医院口腔科，重庆402160；2.重庆医科大学附属口腔医院正畸科，重庆400015）

目的比较正畸治疗对不同年龄阶段大鼠牙根吸收的差异。方法选用48只SD大鼠，建立正畸牙根吸收模型，以24只12周龄大鼠为青春期组，24只24周龄大鼠为成年组，将每组SD大鼠采用随机区组设计进行分组，又各分为4个实验小组(牙根吸收1 d、7 d、14 d和28 d组)，每组6只；设置自身对照，对照组取对侧未加力侧，分别在安装正畸加力装置加力后1 d、7 d、14 d和28 d处死。采用苏木精-伊红染色观察牙根吸收情况，分析牙根吸收率，测量牙移动距离。结果①第1天和第7天，青春期组和成年期组牙移动距离差异无统计学意义(P＞0.05)。第14天，青春期组的牙移动距离大于成年期组(0.71±0.09)mm vs(0.39±0.23)mm；第28天，青春期组的牙移动距离大于成年期组(1.87±0.41)mm vs(1.06±0.13)mm，差异有统计学意义(P＜0.05)。对照组在1～28 d均未见明显牙移动距离。②第1天吸收点数及百分比青春期组、成年组、对照组三组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。第7天，青春期组吸收点比成年组少(5.17±0.75)vs(7.17±0.75)；第14天，青春期组吸收点比成年组少(2.17±0.75)vs(4.00±0.63)，差异有统计学意义(P＜0.05)；第28天，三组之间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。结论青春期和成年期大鼠均可通过正畸治疗完成牙移动，年龄因素对正畸牙根吸收有一定影响，成年期大鼠的牙根吸收更严重。

大鼠；牙根吸收；错畸形；正畸牙移动

1 材料与方法

1.1 实验动物SD（Spargue-Dewley）大鼠由重庆医科大学动物实验中心提供，24只健康雄性12周龄，体质量(250±10)g；24只健康雄性24周龄SD大鼠，体质量(500±10)g。

1.2 实验分组与模型建立以24只12周龄大鼠为青春期组，24只24周龄大鼠为成年组，将每组SD大鼠采用随机区组设计进行分组，又各分为4个实验小组(牙根吸收1 d、7 d、14 d和28 d组)，每组6只；设置自身对照，对照组取对侧未加力侧。建立模型的方法参考Jäger等的文献[2]，选取左侧上颌为实验侧。将10%水合氯醛按照3 mL/kg的比重对大鼠进行麻醉，用0.9%生理盐水持续降温，将左侧上前牙唇、舌、远中三面以及左侧第一磨牙近中轴面角靠近龈缘0.5 mm的位置磨出约0.2 mm深的浅凹，在左侧上颌第一磨牙与左侧上切牙之间安置一镍钛拉簧，用不锈钢结扎丝固定并施加50 g的拉力，见图1。

1.3 组织病理学检测分别于第1、7、14、28天将SD大鼠麻醉。4%多聚甲醛灌注内固定样本。取上颌第一磨牙及其周围牙槽骨组织，4%多聚甲醛液固定标本，4℃下10%EDTA脱钙6～8周，常规石蜡浸润包埋。垂直于近中牙根长轴，将标本连续切片6张(厚度4 μm)。将切片常规HE染色，显微镜下观察牙根吸收情况。

1.4 测量牙移动距离大鼠处死后，用游标卡尺测量左侧上颌第一磨牙近中邻面与同侧上切牙远中邻面的最近距离，反复测量3次，取平均值，将安装矫治装置前的距离减去拆除矫治装置时的距离，所获得的差值作为左侧上颌第一磨牙近中移动距离的测量结果。

1.5 计量牙根吸收率参照Andreason[3]方法，与牙体长轴垂直经过牙根管的中央交叉画8条直线，这些直线与牙根面相交产生16个交点，每个标本选出2张切片共32个点观察牙根面情况和牙根吸收点数并记录结果。将所获得的牙根吸收点与总观察点的比值作为牙根吸收率。

1.6 统计学方法应用SPSS17.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 组织病理学检测结果对照组：显微镜下未见明显牙根吸收现象和成骨活动现象，偶见破骨细胞。牙周纤维排列规则，牙骨质表面连续，牙周间隙分布均匀。青春期组：第1天牙槽骨中出现了破骨活动，可见牙骨质表面和牙槽骨中出现了破骨细胞和炎症细胞，根近中压力侧牙周膜宽度变窄，牙周纤维排列紊乱，偶见无细胞区的玻璃样变，远中张力侧牙周膜宽度变宽。第7天，牙根表面发生可见明显的吸收陷窝，吸收陷窝大小不一、形状不同，牙骨质表面和吸收陷窝中分布着大量破骨细胞和炎症细胞，部分大面积吸收累及牙本质区，牙槽骨和牙骨质吸收达到顶峰。第14天，破骨细胞和破牙骨质细胞数量较多，同时牙骨质吸收陷窝中出现了成骨细胞和成牙骨质细胞，可见新生的淡红色修复性牙骨质分布于吸收陷窝底部。第28天，可见少量的破骨细胞和破牙骨质细胞，成骨细胞和成牙骨质细胞较多，胶原纤维和基质增生。成年期组：显微镜下观察情况与青春期组相比较，第1天无细胞区的玻璃样变更多见，第7天时累及牙本质区的大面积吸收更多见，吸收陷窝中破牙骨质细胞和炎症细胞数量更多。第14天，破骨细胞和破牙骨质细胞数量更多，成骨细胞和成牙骨质细胞数量相对较少，偶见新生的牙骨质。第28天时，仍然可见一定数量的破骨细胞和破牙骨质细胞，新生的胶原纤维和基质较少，见图2和图3。

图1 大鼠正畸牙根吸收模型

图2 青春期组第7天HE染色图(×200倍)

图3 成年组第7天HE染色图(×200倍)

2.2 牙移动距离测量的测量结果未加力侧对照组测量结果均为0 mm，未见明显牙移动，实验第1天和第7天，两组牙移动距离差异无统计学意义(P＞0.05)。实验第14天，青春期组的牙移动距离均大于成年期组，差异有统计学意义(P＜0.05)。实验第28天，青春期组的牙移动距离明显大于成年期组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 各组牙齿移动距离结果(mm，±s)

表1 各组牙齿移动距离结果(mm，±s)

组别青春期组成年组t值P值第1天0.17±0.01 0.13±0.01 0.418 0.01第7天0.27±0.03 0.26±0.02 0.35 0.01第14天0.71±0.09 0.39±0.23 0.00 0.01第28天1.87±0.41 1.06±0.13 .0.001 0.01

2.3 牙根吸收率的测量结果结果显示吸收点数及百分比在第1天青春期组与成年组两组分别与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)，青春期组与成年组组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)；在第7天青春期组与成年组比较差异有统计学意义(P＜0.05)，两组均发生了明显牙根吸收，吸收点数及百分比达到最大值；在第14天青春期组与成年组之间根吸收的点数差异均有统计学意义(P＜0.05)；直到第28天时，青春期组与成年组两组之间以及与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

表2 牙根在各时间点吸收点数及百分比(±s)

表2 牙根在各时间点吸收点数及百分比(±s)

注：吸收百分比是指吸收点数占整个牙根面的百分比，青春期组与成年组比较，aP＜0.05，青春期组与对照组比较，bP＜0.05，成年组与对照组比较，cP＜0.05。

组别第7天第14天青春期组成年组对照组F值P值第1天吸收点数0.83±0.75 1.00±0.89 0.33±0.52 1.327 0.295百分比（%）2.59 3.13 1.03吸收点数5.17±0.75ab7.17±0.75c0.20±0.84 158.690 0.000百分比(%) 16.16 22.41 31.88吸收点数2.17±0.75ab4.00±0.63c0.17±0.41 58.382 0.000百分比(%) 6.78 12.5 0.53吸收点数0.50±0.55 0.67±0.52 0.50±0.55 0.192 0.827百分比(%) 1.56 2.09 1.56

3 讨论

正畸牙移动导致的牙根吸收，由于其高发性、不可预见性等特点，成为目前正畸界研究的热点，牙根吸收是一个复杂的过程，引起了许多口腔医师的关注。Sameshina等[4]的研究发现成人患者的下前牙表现出更多的根吸收，年龄与上颌牙的平均根吸收值间无相关关系。而另有研究发现患者年龄越大，正畸后牙根吸收现象越明显，即年龄与正畸治疗后牙根平均吸收值之间呈正相关[5]。姜若萍等[6]认为患者年龄越大，正畸后牙根吸收的现象越明显，年龄与治疗后平均根吸收值正相关。Brezniak等[7]认为，因为不同的解剖环境成人正畸治疗比青少年更易引起牙根吸收。李长霞等[8]研究发现成人的前牙和支抗牙的吸收比年轻人更严重，其他牙根的吸收并没有明显的差异。也有报道在成年人正畸中牙根吸收普遍存在，所有参与牙根吸收的组织都会随着年龄而改变[5]。已有研究的重点局限于临床研究，本课题组对青春期大鼠和成年大鼠进行了正畸实验研究，对年龄因素与正畸牙移动与根吸收的相关性提供实验依据。

本研究发现：两组大鼠左侧上颌第一磨牙在正畸力作用下均发生了一定量的前移，青春期组和成年期组分别与对照组比较差异均有统计学意义(P＜0.05)，表明青春期和成年期的大鼠牙齿均可以通过固定正畸治疗来达到移动牙齿矫治牙齿的目的。牙移动距离青春期组与成年组比较差异有统计学意义(P＜0.05)，青春期组的牙移动距离明显大于成年期组，青春期组大鼠牙槽骨的钙化程度低，在机械刺激力的作用下牙槽骨改建发生的更快，牙根的吸收和修复更易达到动态平衡，在青春期矫正更易获得较好的疗效。

在正畸力作用下，两组大鼠牙齿牙周膜、牙骨质或牙本质受到机械刺激，第一磨牙的近中压力侧牙周组织发生一定程度的透明样变性、坏死，多核巨细胞和破牙骨质细胞聚集，分泌产物进一步吸收破坏牙根表面，使牙骨质中的矿物质和有机质降解，形成吸收陷窝。笔者发现加力7 d后，两组的牙根吸收均达到最高峰，但是青春期大鼠吸收点数多于成年期大鼠，比较有统计学意义，说明正畸治疗使两组牙根均发生了牙根吸收，但青春期大鼠牙根吸收的更少，成年期组的大鼠根吸收程度更严重。成年大鼠牙周组织内破骨细胞数目较青春期大鼠多，牙槽骨及牙根的吸收更重，因此成年大鼠牙周组织吸收陷窝数量相对较多，吸收程度相对较重，更多的吸收累及深层牙本质，表现为正畸时根尖容易发生吸收，也易导致牙根及牙槽骨吸收。这可能与成年大鼠对牙根吸收的易感性增加，成年大鼠牙周组织的承受能力和牙槽骨的可塑性低于青春期大鼠有关，年龄是与牙根吸收相关的重要因素。

正畸导致的牙根吸收可进行自我修复，牙根吸收的同时伴随着修复的发生，正畸力去除或减小后就会出现明显的修复过程[9]。Mavragani等[10]发现正畸后年轻恒牙牙根长度大于治疗前已发育完成的牙齿。本研究组织病理学检查结果发现加力14 d时，在吸收陷窝边缘可以看见修复性牙骨质，牙根吸收与牙根修复同时存在，两者基本处于平衡，加力28 d后，青春期组未见明显的牙根吸收现象主要是牙根修复存在，成年组还可见部分牙根吸收。青春期大鼠的牙根较成年大鼠牙根发育相对不成熟，牙骨质的最外层有更多的未钙化类牙骨质，具有较强的抗压能力，对机械力的适应性更好，能较快产生新生牙骨质及时进行修复和保护。成年大鼠出现修复性牙骨质的时间较晚，吸收修复区域也相对较少，这可能与成年组大鼠牙体结构已发育完成，根尖孔较小，根管狭窄，牙根的改建和再自身修复能力相对较差有关。因此笔者建议临床上要求青春期患者正畸复诊加力不能低于4周，为了缓解牙根吸收的程度和延长牙根修复的过程，成年矫治患者可适当延长矫治复诊加力周期。

[1]Savoldi F,Bonetti S,Dalessandri D,et al.Incisal apical root resorption evaluation after low-friction orthodontic treatment using two-dimensional radiographic imaging and trigonometric correction[J].J Clin Diagn Res,2015,9(11):70-74.

[2]Jäger A,Kunert D,Friesen T,et al.Cellular and extracellular factors in early root resorption repair in the rat[J].Eur J Orthod,2008,30 (4):336-345.

[3]Andreasen JO.Relationship between cell damage in the periodontal ligament after replantation and subsequent development of root resorption.A time-related study in monkeys[J].Acta Odontol Scand, 1981,39(1):15-25.

[4]Sameshina GT,Sinclair PM.Predicting and preventing root resorption:Part I.Diagnostic factors[J].Am J Orthod Dentofac Orthop, 2001,119(5):505-510.

[5]Pandis N,Nasika M,Polychronopoulou A,et al.External apical root resorption in patients treated with conventional and self-ligating brackets[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop,2008,134(5):646-651.

[6]姜若萍,张丁,傅民魁.固定正畸后牙根吸收的部分影响因素分析[J].中华口腔医学杂志,2003,38(6):455-457.

[7]Brezniak N,Wasserstein A.Orthodontically induced inflammatory root resorption.PartⅡ:The clinical aspects[J].Angle Orthod,2002, 72(2):180-184.

[8]李长霞,王大为,朱双林.正畸治疗中年龄因素对牙根吸收影响的研究[J].广东牙病防治,2002,10(2):102-105.

[9]Makedonas D,Hansen K.Diagnosis,screening and treatment of root resorption in orthodontic practices in Greece and Sweden[J].Angle Orthod,2008,78(2):248-253.

[10]Mavragani M,Bøe OE,Wisth PJ,et al.Changes in root length during orthodontic treatment:advantages for immature teeth[J].Eur J Orthod,2002,24(1):91-97.

Study on rats'root absorption of different age during orthodontic treatment.

ZHANG Lin-lin1,ZOU Ling-hong1, PENG Chun1,DAI Hong-wei2,HU Dan1.1.Department of Stomatology,Yongchuan Hospital Affiliated to Chongqing Medical University,Chongqing 402160,CHINA;2.Department of Orthodontics,the Affiliated Stomatology Hospital of Chongqing Medical University,Chongqing 400015,CHINA

ObjectiveTo compare the differences of orthodontic root absorption of different age Sprague-Dawley(SD)rats.MethodsForty-eight male SD rats were selected and used to establish the models of orthodontic tooth movement.These rats were divided into two groups according to age:the adolescence group(n=24,age=12 weeks)and the adulthood group(n=24,age=24 weeks).Then the two groups were divided into four experimental groups(1 d,7 d, 14 d,and 28 d group)by randomized block design,with 6 rats in each group.Its own control was set up,and the control group did not take the contralateral side force.These rats were killed in groups over the period of 1,7,14,28 days after installed the orthodontic force.The changes of root resorption were observed by histological staining,and the rootabsorption rate was analyzed.The distance of tooth movement was measured.Results①Day 1 and day 7,there was no significant difference between adolescence group and adulthood group in tooth movement distance(P＞0.05);Day 14 and day 28,the tooth movement distance in adolescence group was significantly bigger than adulthood group, (0.71±0.09)mm vs(0.39±0.23)mm,(1.87±0.41)mm vs(1.06±0.13)mm,P＜0.05;Day 1 and day 28,there were no obvious tooth movement distance in control group.②Day 1,there was no significant difference between three groups(adolescence group,adulthood group and control group)in absorption points percentage(P＞0.05);Day 7,the absorption point of adolescence group was smaller than adulthood group,(5.17±0.75)vs(7.17±0.75);Day 14,absorption points percentage in adolescence group was significantly less than adulthood group,(2.17±0.75)vs(4.00±0.63),P＜0.05;Day 28, there was no significant difference between the three groups(P＞0.05).ConclusionAdolescence and adulthood rats can be treated by orthodontic for tooth movement.Age has certain influence on orthodontic root absorption,and the root absorption of adult rats are more serious.

Rat;Root resorption;Malocclusion;Orthodontic tooth movement

R-332

A

1003—6350（2016）21—3451—04

2016-02-05)

重庆医科大学附属永川医院课题(编号：YJQN20120025)

邹林洪。E-mail：zoulinhong18@126.com