血清低雌激素疊加咬合干擾對大鼠髁突形態學影響

王 佳 路晶晶 陳傳俊 倪成勵

(1、安徽醫學高等專科學校，安徽 合肥230061 2、合肥工業大學醫院口腔科，安微 合肥230000 3、中國科學技術大學附屬第一醫院口腔頜面頭頸外科，安微 合肥230000)

髁突特發性吸收( ICR,idiopathic condylar resorption)又稱為原發性髁突吸收,是一種罕見的,無其他關節病史的,僅發生在下頜骨髁突上的骨吸收疾病。ICR 主要臨床表現:骨性Ⅱ類錯合、合平面角及下頜升支高度降低、前牙開合、后牙早接觸、關節疼痛和彈響等。該病嚴重的影響患者咀嚼、容貌等功能[1]。研究發現,該病在青春期進展迅速,且女性多見[2]。雌激素對髁突吸收的影響引起了國內外學者的廣泛關注[3]。筆者通過前期實驗表明:灌喂年輕雌性大鼠短效避孕藥可干擾髁突軟骨成骨; 年輕雌性大鼠卵巢早衰可導致髁突發生退行性變。但髁突吸收非單一的因素,局部的咬合壓力過大超過關節自身的代償范圍時,骨改建會出現障礙,也可引起髁突吸收[4]。本實驗人為降低大鼠血清雌激素水平,疊加咬合干擾,觀察髁突的形態學變化,試圖揭示ICR潛在的發病機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物6 周齡未交配健康雌性SD 大鼠(普通級)若干,體質量(180±10)g。標準實驗條件下喂養,自然采光,環境溫度22-25℃,隔日換墊料,所有大鼠正常進食、飲水。

1.2 實驗設計及實驗方法 實驗前行陰道涂片, 在普通光學顯微鏡下觀察,選擇40 只有正常動情周期的大鼠納入實驗。平均分為4 組,每組10 只。

卵巢早衰組:連續2 周,每周同一時間給予大鼠按6mg/kg 腹腔注射順鉑注射液1 次。注射后每日進行陰道涂片,觀察大鼠動情周期變化,以確定造模成功[5]。

咬合干擾組:常規喂養,從第三周開始,3.5%濃度水合氯醛,按1mg/100g 量麻醉大鼠后,拉開上下頜,將左上頜第一磨牙隔濕、吹干,按照左側上頜第一磨牙近遠中長度剪lmm 厚的鋼絲,將其置于咬合面,用高強度粘接劑將其粘固,形成左側磨牙早接觸,待粘結劑干燥后,將動物放回正常飼養,定期觀察鋼絲有無脫位,并觀察大鼠飲食、行為變化。

卵巢早衰疊加咬合干擾組:按卵巢早衰組要求造模后,從第三周開始同咬合干擾組行左側磨牙早接觸處理, 定期觀察鋼絲有有無脫位,并觀察大鼠飲食、行為變化。

空白對照組:常規喂養,不予任何處理。

1.3 觀察指標

1.3.1 檢測大鼠動情周期。用陰道脫落細胞涂片法確認大鼠動情周期。雌性SD 大鼠的動情周期為4～5d,包括動情前期、動情期、動情后期和動情間期:①動情前期:持續時間為17～21h,涂片可見大量有核上皮細胞和少量角化上皮細胞;②動情期:持續時間為9～15 h,涂片可見滿視野角化上皮細胞、少量有核上皮細胞;③動情后期:持續時間為10～14h,涂片可見角化上皮細胞及白細胞;④動情間期:持續時間為60～70h,涂片可見大量白細胞原少量黏液。本實驗于每日8:00 行陰道脫落細胞涂片檢查,觀察各組大鼠動情周期變化。

1.3.2 檢測血清E2 濃度。用斷尾采血法分別在實驗前和實驗第15 日、第12 周給各組大鼠取血,離心后血清于-20℃保存,以化學發光法,檢測血清E2 濃度。

1.3.3 髁突的組織病理學觀察。第12 周實驗結束后,處死所有大鼠,選取下頜骨組織,剔除所附著軟組織,10%甲醛溶液固定后脫鈣1 周、常規石蠟包埋,沿下頜骨髁突矢狀方向連續切片,厚度為5μm,HE 染色,光鏡下觀察髁突形態學變化。

1.4 采用SPSS11.0 軟件包對數據進行統計學處理, 多組樣本比較采用單因素方差分析, 兩組樣本比較采用獨立樣本t 檢驗,F 檢驗比較各組間的方差齊性。 P<0.05 為差異具有顯著性。

2 結果

2.1 血清E2 濃度。各組大鼠血清E2(實驗前)濃度差異無統計學意義; 卵巢早衰組和卵巢早衰疊加咬合干擾組在腹腔注射順鉑第15 日和第12 周,其血清E2 濃度顯著降低(P<0.05),見表1。

表1 各組大鼠血清E2 濃度比較(x±s,pg/ml)

2.2 大鼠動情周期

卵巢早衰組和卵巢早衰疊加咬合干擾組大鼠在腹腔注射順鉑后1 周后表現為持續的動情間期,發生動情周期紊亂,未見動情前期及動情期。

2.3 髁突的組織病理學變化

髁突HE 染色后, 在光鏡下可清晰的觀察到髁突的形態,軟骨層分為四層結構:纖維層、增殖層、成軟骨細胞層和肥大細胞層,每層細胞形態不一。空白對照組大鼠髁突軟骨層次清晰,細胞排列整齊,結構完整,均勻一致,纖維層表面光滑,肥大細胞核大且與關節表面垂直,軟骨層下成骨發育良好,骨小梁結構致密,網狀結構明顯(見圖1A 和1B)。卵巢早衰組軟骨層次變薄,細胞核變小,軟骨細胞發育不成熟,排列紊亂,甚至軟骨層纖維化嚴重,軟骨下成骨骨小梁減少(見圖2A 和2B)。咬合干擾組髁突表面凹凸不平,肥大細胞層變薄,部分軟骨層細胞增生和退行性變交替(見圖3A 和圖3B),軟骨下成骨未見明顯改變。卵巢早衰疊加咬合干擾組軟骨纖維層明顯變薄,表面粗糙,膠原化明顯,有纖維組織增生,肥大細胞體積變小,數量減少,軟骨下成骨骨小梁減少,排列稀疏雜亂(見圖4A 和4B)。

圖1A

圖1B

圖2A

圖2B

圖3A

圖3B

圖4A

3 討論

圖4B

顳下頜關節作為全身唯一的雙側聯動關節, 其結構與功能受諸多因素影響。髁突屬于顳下頜關節的組成部分,表面覆以軟骨。研究發現,髁突作為雌激素受體的靶器官,ICR 的發生和雌激素相關[6],且雌激素受體存在于關節盤和關節囊、髁突軟骨中。髁突軟骨影響關節負荷的承擔和傳遞能力, 雌激素通過影響髁突軟骨從而導致髁突發生吸收[7]。本研究結果顯示:卵巢早衰組髁突軟骨層細胞發育異常,厚度明顯變薄,細胞排列紊亂,軟骨下成骨骨小梁明顯減少,提示髁突發生了退行性變。卵巢早衰疊加咬合干擾組髁突表面粗糙,軟骨層變薄,纖維組織增生,軟骨下成骨骨質疏松,提示髁突軟骨層不僅發生退行性變,且也影響軟骨下成骨。髁突的骨代謝受生物環境和咬合力學等多種因素的影響,非單一的因素。ICR 是一類以髁突軟骨甚至軟骨下成骨破壞為主的關節漸進性病變。本次實驗通過用順鉑誘導卵巢早衰并疊加咬合干擾,不僅降低大鼠血清雌激素,且人為造成咬合壓力異常,形態學顯示髁突軟骨和成骨都發生明顯的退行性變。因此考慮ICR 的發生和低雌激素水平及局部咬合異常相關, 為ICR 的病因學研究臨提供了理論基礎。