陳彩云 丁寅 劉亞京 張雅博

（第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院 正畸科，陜西 西安 710032）

滑膜炎癥是顳下頜關節(jié)紊亂?。╰emporomandibular disorder，TMD）中的重要類型之一，也是一些頑固性疼痛的原因之一，受到愈來愈多的關注。咬合距離的改變將導致髁突位置的改變，引起咀嚼肌和顳下頜關節(jié)（temporomandibular joint，TMJ）一系列適應性和病理性的改變，咀嚼力降低導致髁突形成減少和下頜升支高度降低，是錯患者垂直向不調的主要原因。有證據(jù)表明伴有垂直向不調的錯患者更容易患TMD。目前對TMJ的研究主要集中于髁突軟骨，對滑膜的研究很少。臨床上垂直向不調的正畸矯治非常困難，并且在矯治過程中常常出現(xiàn)TMJ的癥狀，本研究通過模擬這類患者的錯，建立TMJ滑膜炎的動物模型，以此為載體探討咀嚼肌活動和咬合的改變在關節(jié)病形成中的作用，為正畸臨床預防和治療提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實驗動物分組

選取由第四軍醫(yī)大學動物實驗中心提供的6周齡雄性SD大鼠16只，體質量為150～170 g，無明顯全身疾患和口頜系統(tǒng)功能障礙。將實驗動物隨機分為4組，分別為對照組、升高咬合組、切除咬肌組、切除咬肌加升高咬合組，每組4只。

1.2 建立咀嚼力降低和升高咬合的動物模型

1.2.1 切除咬肌 將切除咬肌加升高咬合組、切除咬肌組SD大鼠的咬肌從咬肌附麗的起止點即從上頜骨顴突和顴弓下緣的前2/3到咬肌粗隆和下頜支外側面的下半部完全切除，不應有殘留，注意手術中勿傷及重要的血管神經(jīng)，縫合時盡量減小死腔的大小，術后每天給予每只大鼠腹腔注射青霉素80萬單位，注射3 d，防止感染。術后常規(guī)飲食。實驗期為3周。

1.2.2 升高咬合 在切除咬肌加升高咬合組、升高咬合組共8只9周齡SD大鼠的雙側上頜第一和第二磨牙上直接粘接后牙用耐磨光固化樹脂來制作墊，墊長7.0 mm、寬2.0 mm、高2.0 mm。實驗期為1周。

1.3 標本的處理

于實驗后第4周，大鼠10周齡時，在40 mg·kg-1戊巴比妥鈉腹腔注射深度麻醉下，經(jīng)心臟主動脈插管灌注0.9%的NaCl溶液（每只100 mL）和40 g·L-1多聚甲醛溶液（pH=7.4）（每只400 mL），取出雙側顳下頜關節(jié)，40 g·L-1多聚甲醛溶液固定24 h，置于150 g·L-1乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA）中脫鈣1周，常規(guī)脫水，石蠟包埋，經(jīng)髁突矢狀面低溫連續(xù)切片，厚度為5 μm。

1.4 組織形態(tài)學染色及圖像分析

每個標本取左右關節(jié)各1張切片，共計32張。常規(guī)蘇木精-伊紅染色，在Olympus VANOX AHBT3萬能顯微鏡下應用計算機DP Controller軟件系統(tǒng)采圖，在鏡下（×200）由2名觀察者在盲法下觀察各樣本組織形態(tài)學變化并計數(shù)，通過組織病理診斷鑒定顳下頜關節(jié)滑膜炎動物模型的確立。本實驗主要觀察關節(jié)盤的前帶（anterior band，AB）下面和后帶（posterior band，PB）被覆的滑膜組織（圖1）。染色結果判斷標準[1]如下?；ひr里增生分為3個等級：1）0級為1～3層著色；2）1級為4～6層著色；3）2級為不小于7層著色。血管擴張分為3個等級：1）0級為未出現(xiàn)；2）1級為累及小于1/3滑膜長度；3）2級為累及1/3～2/3滑膜長度。纖維素沉積的等級劃分標準同血管擴張。

圖 1 大鼠顳下頜關節(jié)矢狀面切片示意圖Fig 1 A schematic diagram of a sagittal section of the rat TMJ

1.5 統(tǒng)計學分析

應用統(tǒng)計軟件SAS 9.1對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，對等級資料采用Kruskal-Wallis H檢驗以及Nemenyi檢驗進行分析，所有樣本均采用雙側檢驗，檢驗水準為0.05。

2 結果

2.1 體重變化

實驗結束時，4組動物隨著鼠齡的增加，體重逐漸增加，各組間體重變化無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（圖2）。

圖 2 4組大鼠的體重變化Fig 2 The change of rats′weight in the four groups

2.2 滑膜組織學變化

對照組TMJ關節(jié)囊的內層光滑，固有層細胞不超過4層，滑膜下層中血管形態(tài)正常，組織排列規(guī)則，說明滑膜沒有出現(xiàn)炎癥性改變。在升高咬合組和切除咬肌組，固有層細胞層數(shù)增加，滑膜下層的血管形態(tài)不規(guī)則，管腔變大，發(fā)生血管擴張，但二者間固有層細胞增生和血管擴張間差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；與升高咬合組和切除咬肌組相比，切除咬肌加升高咬合組滑膜有明顯的炎癥（P＜0.05），包括固有層細胞明顯增生，滑膜下層血管明顯擴張，管腔內出現(xiàn)明顯紅染的無定形物質即纖維素沉積（圖3）。組織學染色結果計數(shù)見表1。

圖 3 組織形態(tài)學的變化 HE ×200Fig 3 Histomorphology changes HE ×200

表 1 各組樣本滑膜組織形態(tài)學變化結果Tab 1 The morphological changes of synovial tissue of each group

3 討論

本研究采用切除大鼠雙側咬肌和升高咬合垂直距離來誘導大鼠TMJ滑膜的炎癥損害，在切除咬肌加升高咬合組觀察到明顯的滑膜炎癥表現(xiàn)，說明了該方法所致病變的一致性以及良好的可重復性。

有學者[2]測量Wistar大鼠的息止頜間隙是1 mm。咬合升高2 mm是其最大張口時磨牙區(qū)間隙的30%，認為咬合升高2 mm屬于生理范圍[3]。故本實驗將大鼠的咬合升高了2 mm。由于構成咀嚼肌的肌肉超過50%為咬肌，并且咬合力的大小與咬肌厚度直接相關[4]，因此本研究選擇切除咬肌來削弱咀嚼力。咬肌切除后顳肌和翼外肌產(chǎn)生代償參與咀嚼運動[1]，另外瘢痕的形成也是一種補償[5]，使得各組動物的體重變化差異無統(tǒng)計學意義。

TMJ滑膜組織可分為固有層和滑膜下層。固有層為細胞內膜，通常由1～4層滑膜細胞構成，其下方并無基底膜樣結構，細胞間為無定形間質，不含纖維?；は聦訛槭杷山Y締組織，含有血管和神經(jīng)以及成纖維細胞、巨噬細胞、肥大細胞、脂肪細胞等細胞成分?；す逃袑优c滑膜下層無明顯界限[6]。

在升高咬合組觀察到血管擴張。由于滑膜組織對垂直距離的改變較敏感，尤其是滑膜皺襞處，該處是分泌滑液的主要部位。張紅梅等[7]研究發(fā)現(xiàn)升高大鼠的咬合后，在實驗第7天觀察到TMJ有退行性改變，這與本研究觀察到的結果一致。然而由于作用時間短，刺激小，滑膜組織只是發(fā)生了輕微的急性炎癥反應。發(fā)生急性炎癥時組織的改變主要是以血管反應為中心的滲出性變化，血管的變化最早也最明顯。而纖維素是由纖維蛋白滲出到血管外，在壞死物質釋放的組織因子作用下轉化而來，只有在毛細血管和小靜脈損傷較重，血管通透性明顯升高時才能出現(xiàn)纖維素滲出沉積在管腔內，因此，在升高咬合組可觀察到血管擴張，而纖維素滲出很少。

在切除咬肌組固有層細胞發(fā)生增殖，這可能是手術本身造成的慢性炎癥反應，滑膜組織發(fā)生適應性的改建，隨著時間的推移，組織的炎癥反應將逐漸消退，但這需要進一步的研究來證實。Yonemitsu等[8]觀察了切除發(fā)育期大鼠咬肌的動物成年后下頜的發(fā)育情況，發(fā)現(xiàn)切除咬肌的大鼠成年后髁突長度和下頜升支高度降低，進一步研究還發(fā)現(xiàn)咬肌切除后成軟骨細胞帶厚度變薄，尤其是增殖帶，其發(fā)生機制可能是咬肌切除后咬合力量降低，對髁突表面的壓力載荷減少，引起成軟骨細胞的增殖和分化減少。這說明過小的咬合力對TMJ和下頜的發(fā)育不利，然而Lucchinetti等[9]研究發(fā)現(xiàn)咬合力量過大也會導致關節(jié)的退行性改變。本實驗中觀察到固有層細胞有少量增生，而血管擴張和纖維素滲出并不明顯，因此認為咀嚼力降低對髁突軟骨的影響較大，而對TMJ滑膜的炎癥損害不明顯，這與Tanne[10]的觀點一致。

在切除咬肌加升高咬合組可以觀察到明顯的炎癥反應，固有層細胞增生、滑膜下組織的血管擴張和纖維素沉積，這與Ozaki等[1]觀察到的結果一致。垂直距離的不調對TMJ滑膜、翼外肌上頭和咬肌的影響最為顯著[11]，其中又以盤前伸部翼外肌上頭附麗部和盤外側咬肌附麗部尤為顯著。垂直向不調往往使咀嚼肌張力增高，其張力必然要傳導到肌肉附麗部，如翼外肌上頭髁側端、部分附麗于軟的關節(jié)盤前伸部、部分附麗于硬的髁突頸部，這就使得收縮時的張力變化出現(xiàn)差異，肌肉的穩(wěn)定性降低，可見垂直向不調打破了咀嚼肌系統(tǒng)和TMJ平衡。切除咬肌后，進一步加劇了咀嚼肌和TMJ內部的不平衡，這種不平衡超過了機體的適應能力，發(fā)生了一系列生理、生化、免疫以及炎癥反應[12]?；ぜ毎梢苑置诙喾N細胞因子，如白細胞介素-1（interleukin-1，IL-1）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等，這些細胞因子對關節(jié)的破壞、各種癥狀的產(chǎn)生有密切的關系[6]?；そM織在各種細胞因子的復雜作用下發(fā)生滑膜細胞增生、血管擴張、纖維素滲出沉積等炎癥性關節(jié)炎的特征性改變之一。

大鼠TMJ滑膜炎癥模型具有可重復性、短期內發(fā)生以及良好的相似性三大要素，符合動物模型的基本要求。此外SD大鼠性情較溫順，價格便宜，易于飼養(yǎng)，耐受力強，其咬肌運動與人類相似[13]，且位置表淺，手術容易，并且相同周齡的大鼠磨牙大小基本相同，口內樹脂墊大小一致，故不失為研究伴有垂直向不調正畸患者TMD病理改變、發(fā)病機制及治療的較為理想的實驗動物模型。

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