咬合干擾致大鼠咬肌氧化應激損傷及其解耦聯蛋白3的調節機制

吳東蕾 劉靜

510632 廣州, 暨南大學口腔醫學院口腔修復教研室

咬合異?？梢鹨ЪC械痛覺敏感以及肌電活動的異常[1]，其對咀嚼肌結構與功能的影響，尤其是咀嚼肌疲勞與損傷的生化機制尚待研究。研究表明骨骼肌在異常運動狀態下的收縮活動可產生大量堆積的活性氧(reactive oxidative species，ROS)自由基，其與骨骼肌的疲勞和損傷有關[2]。本研究通過建立咬合干擾大鼠模型，檢測咬肌丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase, GPX)活性的變化，探討咬合干擾下咬肌組織的氧化應激水平及解偶聯蛋白(uncoupling protein 3,UCP3)對這一應激損傷狀態的調節機制。

1 資料與方法

30 只8 周齡雄性SD大鼠隨機分為6 組(n=5)，分別為咬合干擾組(3、 7、 14、 21 d)、去除干擾組、對照組。大鼠麻醉后，于右下第一磨牙牙合面粘結樹脂內置不銹鋼絲，形成0.6 mm早接觸點，建立咬合干擾模型。建模后各時間點處死大鼠，取咬肌制成10%勻漿，酶標儀測定MDA、SOD及GPX吸光度值。免疫印跡法測定UCP3蛋白含量。用SPSS 13.0軟件對數據進行單因素方差分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 咬合干擾作用下大鼠咬肌氧化應激指標的變化

與對照組相比，建模后，雙側咬肌MDA含量均升高(P<0.05)，SOD、GPX活性均降低(P<0.05)；且隨著建模時間增加，干擾側MDA含量逐漸升高，SOD、GPX活性逐漸下降(P<0.05)，去除高點后，雙側咬肌MDA含量較21 d組下降(P<0.01)，SOD、GPX活性則較建模21 d上調(表 1)。

2.2 咬合干擾作用下大鼠咬肌組織UCP3蛋白表達水平的變化

與對照組相比，建模后咬合干擾側咬肌UCP3表達水平隨著建模時間延長逐漸升高，于7 d達峰；去除高點后，干擾側UCP3含量較建模21 d明顯下調(P<0.05)(圖 1，表 2)。

3 討 論

氧化應激是指機體內氧化和抗氧化系統失衡的一種狀態，當骨骼肌ROS過度堆積時，機體調動抗氧化系統清除ROS,同時骨骼肌首先表現為適應性改變如延遲性肌肉酸痛[3]、肌疲勞、肌肉收縮能力下降，以減少ROS的堆積。

研究表明， 咬合異?？梢鸫笫笠Ъ〗M織氧化應激損傷，Iyomasa等[4]對大鼠進行拔牙和急性心理應激干預后發現，咬肌組織中ROS表達水平低于正常組。然而，Loyola等[5]則發現大鼠在拔牙23 d后翼外肌ROS增加。本實驗提示咬合干擾后，咬肌組織內抗氧化酶活性逐漸降低，未能及時清除堆積ROS, 氧化應激損傷產物逐漸堆積，發生氧化應激損傷。去除咬合高點后，氧化應激損傷程度明顯緩解。運動醫學研究表明，力竭運動所致骨骼肌氧化應激與肌無力、肌疲勞發生有關,由此推測單側咬合干擾可能引起雙側咬肌收縮功能紊亂。

分組部位MDA(mgprot/ml) SOD(U/mgprot) GPX(U/mgprot) 對照組干擾側1.66±0.17163.28±12.781 291.03±52.98對側 1.72±0.16165.60±13.381 276.31±52.683 d組干擾側2.51±0.29①137.01±9.19①1 090.43±61.73①對側 1.84±0.16①⑥147.60±10.14①1 147.66±54.02①7 d組干擾側3.91±0.22①②125.21±9.10①910.82±63.06①②對側 2.39±0.37①⑥142.12±12.63①⑥1 095.07±44.91①⑥14 d組干擾側4.39±0.28①②③101.95±8.42①②③795.04±56.49①②③對側 2.49±0.19①②⑥123.59±13.28①1 096.71±73.87①⑥21 d組干擾側4.43±0.22①②③95.63±8.88①②③817.83±76.50①②③對側 2.58±0.23①②⑥131.53±13.64①⑥1 091.49±44.60①⑥去除組干擾側1.66±0.15②③④⑤134.67±13.88①④⑤1 136.91±49.57①③④⑤對側 1.78±0.17③④⑤142.16±10.14①1 245.94±48.21②③④⑤⑥

圖 1 Western blot檢測UCP3蛋白在在鼠咬肌組織的表達研究

表 2 咬合干擾大鼠咬肌UCP3表達量

UCP3是鑲嵌于線粒體內膜上的H+通道蛋白，其通過跨膜轉運降低膜內外側質子電化學濃度梯度，解偶聯氧化磷酸化，導致ATP生成減少；同時使ROS生成減少，因此，UCP在骨骼肌能量代謝和氧化應激方面發揮重要功能[6]。本實驗初步推測咬合干擾所致大鼠咬肌氧化應激損傷與UCP3表達存在相關性。

綜上所述，本研究顯示咬合異?？梢鸫笫笠Ъ⊙趸瘧p傷，且UCP3可能與氧化應激損傷機制相關。