血清低雌激素叠加咬合干扰对大鼠髁突形态学影响

王 佳 路晶晶 陈传俊 倪成励

(1、安徽医学高等专科学校，安徽 合肥230061 2、合肥工业大学医院口腔科，安微 合肥230000 3、中国科学技术大学附属第一医院口腔颌面头颈外科，安微 合肥230000)

髁突特发性吸收( ICR,idiopathic condylar resorption)又称为原发性髁突吸收,是一种罕见的,无其他关节病史的,仅发生在下颌骨髁突上的骨吸收疾病。ICR 主要临床表现:骨性Ⅱ类错合、合平面角及下颌升支高度降低、前牙开合、后牙早接触、关节疼痛和弹响等。该病严重的影响患者咀嚼、容貌等功能[1]。研究发现,该病在青春期进展迅速,且女性多见[2]。雌激素对髁突吸收的影响引起了国内外学者的广泛关注[3]。笔者通过前期实验表明:灌喂年轻雌性大鼠短效避孕药可干扰髁突软骨成骨; 年轻雌性大鼠卵巢早衰可导致髁突发生退行性变。但髁突吸收非单一的因素,局部的咬合压力过大超过关节自身的代偿范围时,骨改建会出现障碍,也可引起髁突吸收[4]。本实验人为降低大鼠血清雌激素水平,叠加咬合干扰,观察髁突的形态学变化,试图揭示ICR潜在的发病机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物6 周龄未交配健康雌性SD 大鼠(普通级)若干,体质量(180±10)g。标准实验条件下喂养,自然采光,环境温度22-25℃,隔日换垫料,所有大鼠正常进食、饮水。

1.2 实验设计及实验方法 实验前行阴道涂片, 在普通光学显微镜下观察,选择40 只有正常动情周期的大鼠纳入实验。平均分为4 组,每组10 只。

卵巢早衰组:连续2 周,每周同一时间给予大鼠按6mg/kg 腹腔注射顺铂注射液1 次。注射后每日进行阴道涂片,观察大鼠动情周期变化,以确定造模成功[5]。

咬合干扰组:常规喂养,从第三周开始,3.5%浓度水合氯醛,按1mg/100g 量麻醉大鼠后,拉开上下颌,将左上颌第一磨牙隔湿、吹干,按照左侧上颌第一磨牙近远中长度剪lmm 厚的钢丝,将其置于咬合面,用高强度粘接剂将其粘固,形成左侧磨牙早接触,待粘结剂干燥后,将动物放回正常饲养,定期观察钢丝有无脱位,并观察大鼠饮食、行为变化。

卵巢早衰叠加咬合干扰组:按卵巢早衰组要求造模后,从第三周开始同咬合干扰组行左侧磨牙早接触处理, 定期观察钢丝有有无脱位,并观察大鼠饮食、行为变化。

空白对照组:常规喂养,不予任何处理。

1.3 观察指标

1.3.1 检测大鼠动情周期。用阴道脱落细胞涂片法确认大鼠动情周期。雌性SD 大鼠的动情周期为4～5d,包括动情前期、动情期、动情后期和动情间期:①动情前期:持续时间为17～21h,涂片可见大量有核上皮细胞和少量角化上皮细胞;②动情期:持续时间为9～15 h,涂片可见满视野角化上皮细胞、少量有核上皮细胞;③动情后期:持续时间为10～14h,涂片可见角化上皮细胞及白细胞;④动情间期:持续时间为60～70h,涂片可见大量白细胞原少量黏液。本实验于每日8:00 行阴道脱落细胞涂片检查,观察各组大鼠动情周期变化。

1.3.2 检测血清E2 浓度。用断尾采血法分别在实验前和实验第15 日、第12 周给各组大鼠取血,离心后血清于-20℃保存,以化学发光法,检测血清E2 浓度。

1.3.3 髁突的组织病理学观察。第12 周实验结束后,处死所有大鼠,选取下颌骨组织,剔除所附着软组织,10%甲醛溶液固定后脱钙1 周、常规石蜡包埋,沿下颌骨髁突矢状方向连续切片,厚度为5μm,HE 染色,光镜下观察髁突形态学变化。

1.4 采用SPSS11.0 软件包对数据进行统计学处理, 多组样本比较采用单因素方差分析, 两组样本比较采用独立样本t 检验,F 检验比较各组间的方差齐性。 P<0.05 为差异具有显著性。

2 结果

2.1 血清E2 浓度。各组大鼠血清E2(实验前)浓度差异无统计学意义; 卵巢早衰组和卵巢早衰叠加咬合干扰组在腹腔注射顺铂第15 日和第12 周,其血清E2 浓度显著降低(P<0.05),见表1。

表1 各组大鼠血清E2 浓度比较(x±s,pg/ml)

2.2 大鼠动情周期

卵巢早衰组和卵巢早衰叠加咬合干扰组大鼠在腹腔注射顺铂后1 周后表现为持续的动情间期,发生动情周期紊乱,未见动情前期及动情期。

2.3 髁突的组织病理学变化

髁突HE 染色后, 在光镜下可清晰的观察到髁突的形态,软骨层分为四层结构:纤维层、增殖层、成软骨细胞层和肥大细胞层,每层细胞形态不一。空白对照组大鼠髁突软骨层次清晰,细胞排列整齐,结构完整,均匀一致,纤维层表面光滑,肥大细胞核大且与关节表面垂直,软骨层下成骨发育良好,骨小梁结构致密,网状结构明显(见图1A 和1B)。卵巢早衰组软骨层次变薄,细胞核变小,软骨细胞发育不成熟,排列紊乱,甚至软骨层纤维化严重,软骨下成骨骨小梁减少(见图2A 和2B)。咬合干扰组髁突表面凹凸不平,肥大细胞层变薄,部分软骨层细胞增生和退行性变交替(见图3A 和图3B),软骨下成骨未见明显改变。卵巢早衰叠加咬合干扰组软骨纤维层明显变薄,表面粗糙,胶原化明显,有纤维组织增生,肥大细胞体积变小,数量减少,软骨下成骨骨小梁减少,排列稀疏杂乱(见图4A 和4B)。

图1A

图1B

图2A

图2B

图3A

图3B

图4A

3 讨论

图4B

颞下颌关节作为全身唯一的双侧联动关节, 其结构与功能受诸多因素影响。髁突属于颞下颌关节的组成部分,表面覆以软骨。研究发现,髁突作为雌激素受体的靶器官,ICR 的发生和雌激素相关[6],且雌激素受体存在于关节盘和关节囊、髁突软骨中。髁突软骨影响关节负荷的承担和传递能力, 雌激素通过影响髁突软骨从而导致髁突发生吸收[7]。本研究结果显示:卵巢早衰组髁突软骨层细胞发育异常,厚度明显变薄,细胞排列紊乱,软骨下成骨骨小梁明显减少,提示髁突发生了退行性变。卵巢早衰叠加咬合干扰组髁突表面粗糙,软骨层变薄,纤维组织增生,软骨下成骨骨质疏松,提示髁突软骨层不仅发生退行性变,且也影响软骨下成骨。髁突的骨代谢受生物环境和咬合力学等多种因素的影响,非单一的因素。ICR 是一类以髁突软骨甚至软骨下成骨破坏为主的关节渐进性病变。本次实验通过用顺铂诱导卵巢早衰并叠加咬合干扰,不仅降低大鼠血清雌激素,且人为造成咬合压力异常,形态学显示髁突软骨和成骨都发生明显的退行性变。因此考虑ICR 的发生和低雌激素水平及局部咬合异常相关, 为ICR 的病因学研究临提供了理论基础。