大鼠正畸牙移動模型改良矯治器對牙周的影響

張梅，孫新國，賈玉龍，張君，王磊

（1山東醫(yī)學高等?？茖W校，山東 濟南 250002；2菏澤市立醫(yī)院口腔科；3山東大學口腔醫(yī)學院；4山東大學齊魯醫(yī)院口腔科)

大鼠正畸牙移動模型改良矯治器對牙周的影響

張梅1，孫新國2，賈玉龍3，張君3，王磊4

（1山東醫(yī)學高等?？茖W校，山東 濟南 250002；2菏澤市立醫(yī)院口腔科；3山東大學口腔醫(yī)學院；4山東大學齊魯醫(yī)院口腔科)

目的 探討建立客觀實驗模型方法,降低正畸牙移動模型中矯治器對牙周的影響。方法選用40只8周齡雌性SPF級SD大鼠，隨機分為實驗組和對照組，研究對象均為上頜左側第一磨牙。實驗組大鼠第一磨牙采用硅橡膠取模后制作個體化矯治裝置，對照組以結扎絲固定第一磨牙頸部牽引，兩組均以上頜切牙為支抗，0.5N的力近中移動第一磨牙。牽引4周后，采用real-time PCR方法檢測兩組牙齦卟啉單胞菌（porphyromonas gingivalis，Pg）變化并測量第一磨牙近中移動距離。結果兩組第一磨牙移動距離差別不大，但實驗組牙齦卟啉單胞菌檢出率顯著低于對照組（P＜0.05)，有顯著差異。結論個體化矯治器相比傳統(tǒng)方法更有利于牙周健康，有利于今后大鼠牙齒移動相關實驗研究。

動物模型；矯治裝置；牙移動；菌斑；實時定量聚合酶鏈反應

口腔臨床技術方法的進展依賴于良好的實驗動物模型。良好的矯治模型不但有利于牙齒的移動，而且對牙體及牙周的創(chuàng)傷最小。本研究通過個體化矯治器和傳統(tǒng)矯治器對矯治牙齒牙周影響的比較，探討建立一種更加科學可靠的大鼠正畸模型，為今后正畸牙移動動物實驗研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 選擇40只8周齡雌性SPF級SD大鼠（北京維通利華實驗動物技術有限公司），體重150～180 g。飲消毒清水，安裝矯治裝置前常規(guī)飲食固體飼料，12h間隔照明，定期紫外線消毒及通風，實驗室溫度控制于18～20℃，濕度56%。

1.2 主要材料和試劑 電子秤（Mettler PM4600）；2%氯氨酮注射液、2%利多卡因注射液、自凝塑料、硅橡膠、超硬石膏、VOCO黏接劑、慢速牙科電機，尖頭金剛砂車針、正畸用結扎絲、京津釉質黏接劑、正畸用鎳鈦螺旋彈簧（有研億金新材料股份有限公司）、正畸測力計（807-006型，3M，美國）、游標卡尺。

1.3 方法

1.3.1 個體化矯治器制作 電子稱稱重，2%氯氨酮注射液腹腔麻醉，自凝塑料制作個別托盤，硅橡膠取模，超硬石膏灌注石膏模型，根據(jù)大鼠第一磨牙形狀，環(huán)繞第一磨牙頰、近中、腭側制作蠟型，并于蠟型近中留牽引孔，將蠟型鑄造成個體化矯治器。

1.3.2 矯治裝置安裝 選用40只8周齡雌性SPF級SD大鼠，隨機分為實驗組和對照組，研究對象均為上頜左側第一磨牙。實驗組粘結個體化矯治器，對照組采用傳統(tǒng)方法即結扎絲環(huán)繞第一磨牙牙頸部固定。兩組矯治器均通過鎳鈦彈簧連接于中切牙。以兩中切牙為支抗近中移動上頜左側第一磨牙，正畸力值為0.5N，整個矯治過程忽略支抗喪失。安裝完矯治裝置后，大鼠飼料改用粉狀飼料喂養(yǎng)，每天檢查矯治器有無脫落、損壞。實驗周期為4周，每周加力一次，維持力值在0.5N。

1.3.3 臨床檢查 檢查第一磨牙牙周情況以及第一磨牙近中移動距離。于第四周收集兩組牙周菌斑。第一磨牙近中移動距離測量：實驗結束后在同一時間段，由同一個人用精確度為0.02 mm的游標卡尺測量大鼠上頜第一磨牙遠中鄰面到同側第二磨牙近中鄰面間的距離，測量3次，取平均值。

1.3.4 real-time PCR 利用細菌的16S rRNA基因相對保守性，參照Genebank中16S rRNA基因序列，設計牙齦卟啉單胞菌特異性引物（由濟南博亞生物技術有限公司合成）：Forward 5/-CGG ACT AAA ACC GCA TAC ACT TG-3/；Reverse 5/-TAC CCA TCG TCG CCT TGG T-3/；從上述收集的菌斑中提取DNA，進行real-time PCR檢測，反應條件：95℃10min；95℃1s、60℃5 s、72℃35 s循環(huán)40次。

1.3.5 統(tǒng)計學處理 用統(tǒng)計分析軟件包SPSS10.0對獲得的實驗數(shù)據(jù)采用方差分析，t檢驗。

2 結果

2.1 加力4周后第一磨牙近中移動距離 個體化矯治裝置組移動距離為1.54±0.05 mm，傳統(tǒng)矯治裝置組移動距離為1.58±0.06 mm，兩組采用t檢驗統(tǒng)計分析，P＞0.05，無顯著性差異。

2.2 real-time PCR 個體化矯治裝置組與傳統(tǒng)矯治裝置組齦下菌斑中牙齦卟啉單胞菌（P.g）經realtime PCR檢測，個體化矯治裝置組為1.18±0.08（Avg dCt值），傳統(tǒng)矯治裝置組為2.56±0.08（Avg dCt值），兩組采用t檢驗統(tǒng)計分析，P＜0.05，有顯著性差異。

3 討論

正畸牙齒移動動物實驗模型的建立對臨床研究牙齒移動機制、影響牙齒移動因素等具有重要意義。經典的動物實驗模型是由King［1］于1991年建立的。他選擇大鼠作為實驗動物，以中切牙作為支抗來近中牽引第一磨牙，矯治裝置包括鎳鈦螺旋拉簧、結扎絲以及測力計等，實驗獲得了良好的效果，但是，矯治裝置的設計存在一些缺陷，例如矯治裝置容易脫落、大鼠牙周損害嚴重等。因此，本研究旨在建立一種新的、能夠克服這些缺陷的動物模型。大鼠磨牙均為多根，其結構特征與人類相似，適宜做正畸移動模型研究，且大鼠的生長周期短，價格較低，飼養(yǎng)容易，比較適合做大樣本觀察［2］。但是大鼠的口腔環(huán)境比較復雜，矯治裝置脫落是困擾實驗人員的一個主要的問題，過高的脫落率往往使得實驗的難度增大，結果的準確性大大降低；另外實驗裝置的反復安裝增加了實驗動物的痛苦，大大增加了死亡率。本研究對矯治裝置的切牙部分和磨牙部分都做了改進，切牙部分采用黏接劑結合結扎絲固位，并在切牙的頸部磨切固位溝增加固位，從而大大的降低了矯治裝置切牙部分的脫落率［3］。矯治裝置的磨牙部分，本研究采用的是個體化矯治裝置，根據(jù)大鼠第一磨牙的石膏模型，制作與其形狀完全相符的個體化矯治裝置，該磨牙部分矯治裝置由于能與大鼠磨牙很好的吻合，同時采用強力黏接劑降低了矯治裝置的脫落率。傳統(tǒng)矯治器磨牙以結扎絲固定牽引磨牙，缺點是易脫落同時壓迫刺激牙周，降低了研究結果的客觀性及可靠性。

因此，選擇一個好的矯治器，有利于牙齒移動的同時還應盡量降低矯治器對牙周的影響。正畸牙齒牙周健康程度與牙齒移動生物力學密切相關［4］，牙周病牙齒與健康牙周牙齒正畸移動機制、生物力學機制等都會有明顯的不同。這就要求在實驗過程中，矯治裝置應盡可能避免刺激牙周，從而保證牙周的健康，最終能夠獲得真實的實驗結果。牙齦卟啉單胞菌是目前已經得到公認的牙周病致病菌［5］。本實驗通過對實驗組和對照組齦下菌斑中卟啉單胞菌的檢測，發(fā)現(xiàn)應用改良后的個體化矯治器即實驗組齦下菌斑中卟啉單胞菌的量明顯低于傳統(tǒng)矯治器組，差別有統(tǒng)計學意義。這充分說明，個體化矯治器的使用，降低了正畸牙牙周病的發(fā)病幾率。

通過本實驗可以看出，經過改良后的個體化矯治器，雖然正畸效果和傳統(tǒng)矯治器無顯著差異，但從動物模型的可控制性來看，個體化矯治器更加合理。同時，相對傳統(tǒng)矯治器，個體化矯治器能夠降低正畸牙牙周病細菌的感染率，觀察結果更加客觀可靠。因此，相對于傳統(tǒng)模型矯治器，改良矯治器更適于大鼠正畸牙移動模型，為今后大鼠正畸牙移動模型深入研究奠定了基礎。

[1] King GJ，Keeling SD，McCoy EA，Ward TH.Measuring dental drift and orthodontic tooth movement in response to various initial forces in adult rats[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop.1991，99（5）：456-65.

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[3] 黃艷，馬纓衛(wèi)，田李靜，等.不同年齡組大鼠正畸力作用下齦溝液中基質金屬蛋白酶的表達[J].上海口腔醫(yī)學，2008，17（5）：496-500.

[4] Gkantidis N，Christou P，Topouzelis N.The orthodontic-periodon tic interrelationship in integrated treatment challenges：a system atic review[J].J Oral Rehabil.2010，37（5）：377-90.

[5] 孟煥新.牙周病學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2008.

The effect of individual orthodontic appliance on rat’s periodontal tissue

Zhang Mei1，Sun Xinguo2，Jia Yulong3，Zhang jun3，Wang Lei4
（1Shandong medical college，Jinan 250002，China；2Department of Stomatology，Heze City Hospital；3School of Stomatology，Shandong University；4Maxillofacial department of Qilu hospital，Shandong University）

ObjectiveTo establishment an animal model for research of rats’first molars mesial movement and reduce the effect of orthodontic appliance on periodontal health.MethodsTwenty 8 weeks old SPF female SD rats were chose in the experiment and were randomly divided into experimental and control group.Maxillary left？first？molar？tooth of each rat was set as the subject.The experimental group used individual orthodontic appliance made by silicone rubber and the control group just used the ligature wire.Both groups used the maxillary central incisors as anchorage to move the maxillary first molars mesially under 0.5N force for 4 weeks.The distance of first molar mesial movement was detected.Real-time PCR was done to examine the change of porphyromonas gingivalis（Pg）in these two groups.ResultsThe movement of the maxillary first molar of both groups hadn`t obvious difference.The positive rate of Pg was significantly higher in experiment group than that in control group.ConclusionThe animal models using individual orthodontic appliances are more suitable for the future tooth movement research.

animal model；orthodontic appliance；tooth movement；plaque；real-time PCR

R331;R332

A

1008-4118（2011）03-0003-03

10.3969/j.issn.1008-4118.2011.03.02

2011-07-06

山東省自然科學基金資助項目（Q2008C11）

王磊