郭新星, 陳 靜, 張 勇

(山東 濟(jì)南: 1. 濟(jì)南市口腔醫(yī)院正畸科, 250001; 2. 山東大學(xué)口腔醫(yī)院, 250012)

正畸扭轉(zhuǎn)力對成人牙髓中TNF- α活性影響的研究

郭新星1, 陳 靜2, 張 勇1

(山東 濟(jì)南: 1. 濟(jì)南市口腔醫(yī)院正畸科, 250001; 2. 山東大學(xué)口腔醫(yī)院, 250012)

目的: 通過TNF- α的活性變化來評價正畸扭轉(zhuǎn)力對成人牙髓組織狀況的影響。方法：隨機(jī)選取矯治設(shè)計(jì)為拔除兩側(cè)上頜第一前磨牙的20～28歲患者56例，共112個牙，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組(n=96)和對照組(n=16)。實(shí)驗(yàn)組根據(jù)交互牽引正畸扭轉(zhuǎn)力值的不同又分為4、6、8盎司組，分別于加力1、2、3、4周時拔牙并取牙髓標(biāo)本；對照組不加力，分別于實(shí)驗(yàn)組相同時間內(nèi)拔牙并取牙髓標(biāo)本。用光度酶聯(lián)免疫分析法(ELISA)測定牙髓中TNF- α的含量及牙髓在矯治過程中的變化。結(jié)果：4、6盎司組在扭轉(zhuǎn)力加載1、2、3周時TNF- α含量基本無變化; 持續(xù)加載4周后，TNF- α含量增加(P<0.05)。8盎司組在持續(xù)扭轉(zhuǎn)力作用2周后，TNF- α含量迅速增加到最大(P<0.05), 3周時，TNF-α含量減低，與對照組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。結(jié)論：持續(xù)扭轉(zhuǎn)力過大或時間過長可能會引起牙髓TNF-α的活性變化。

扭轉(zhuǎn); 牙髓; 腫瘤壞死因子-α(TNF- α); 正畸

[DOI] 10.15956/j.cnki.chin.j.conserv.dent.2015.10.009

[Chinese Journal of Conservative Dentistry,2015,25(10): 615]

成人正畸患者由于生理和心理特征有別于青少年，正畸醫(yī)師在設(shè)計(jì)成人矯正方法時，應(yīng)綜合考慮功能、美觀、穩(wěn)定、牙體牙周健康及患者對矯正器的心理和生理承受能力等[1]，尤其應(yīng)關(guān)注其牙周組織對正畸力的反應(yīng)[2]。但正畸力引起的組織變化不僅發(fā)生于牙周組織，也發(fā)生于牙髓組織，應(yīng)力在導(dǎo)致牙周環(huán)境改變的同時，使牙髓處于應(yīng)激狀態(tài)。有學(xué)者認(rèn)為，施加正畸力后可立即出現(xiàn)輕度牙髓反應(yīng)，而較輕的正畸力不會對牙髓產(chǎn)生病理損害[3-5]。但如果正畸力過大，牙髓呼吸率、血流改變或充血均可導(dǎo)致牙髓的醫(yī)源性損傷，這種損傷變化從簡單的壞死可發(fā)展為嚴(yán)重的牙內(nèi)吸收[6]。因此，本研究擬通過了解牙髓中腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor alpha ，TNF- α)活性變化來評價不同力值的正畸扭轉(zhuǎn)力對成人牙髓組織狀態(tài)的影響，以期為臨床治療提供參考。

1 材料和方法

1.1 主要材料和設(shè)備

人TNF- α檢測試劑盒(武漢博士德)；酶標(biāo)儀(伯樂-680)、洗板機(jī)(伯樂-1575)(BIO- RAD,美國)；電子分析天平(BP221S型，Sartorius，德國)；高速勻漿機(jī)(POLY TRON PT-2100，POLY TRON,美國)；臺式高速冷凍離心機(jī)(TLL- C，北京四環(huán)科學(xué))；微量振蕩器(WZ- 2A，北京海淀電子醫(yī)療)；全自動生化分析儀(Bayer Eexpress Plus，德國)；全自動血流變快測儀(FASCO-3010，重慶大學(xué)維多生物研究所)；2.0液氮罐(15 L)(新鄉(xiāng)豫新航空低溫容器)。

1.2 臨床資料

在我院臨床正畸患者中隨機(jī)選取矯治設(shè)計(jì)為需拔除上、下頜第一前磨牙的患者56例，其中男28例，女28例，年齡20～28歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無全身性疾病，近期未服用任何藥物；②無夜磨牙病史，無咀嚼硬食習(xí)慣；③第一前磨牙位置、發(fā)育正常，扭轉(zhuǎn)<15°。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)醫(yī)院倫理審查委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號: 200802)，所有參與患者均知情同意。

1.3 方法

1.3.1 建立牙齒移動模型

所有患者上、下頜4個第一磨牙常規(guī)分牙1周后，粘結(jié)帶環(huán)。以上頜第一前磨牙為實(shí)驗(yàn)牙，進(jìn)行常規(guī)分牙1周后，遠(yuǎn)中鄰面去釉約 0.5 mm，拋光；頰、舌側(cè)均粘結(jié)舌側(cè)扣，且舌側(cè)扣位置水平連線與頰舌側(cè)冠中心點(diǎn)水平連線一致(圖1)。然后將56例患者共112個牙，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組(n=96)和對照組(n=16)。

圖1 實(shí)驗(yàn)加力裝置

實(shí)驗(yàn)組：根據(jù)每位患者上頜第一前磨牙采用交互牽引正畸扭轉(zhuǎn)力值的不同分為4、6、8盎司組(n=32)；每個加力組根據(jù)加力時間的不同又分為1、2、3、4周組(n=8)，分別于加力1、2、3、4周時拔牙。對照組：不加力,分別于實(shí)驗(yàn)組相同時間點(diǎn)拔牙，每個時間段拔除2例(4個牙)。

1.3.2 牙髓收集及TNF- α含量的測定

實(shí)驗(yàn)組和對照組拔除的牙齒,立即放入-196 ℃ 液氮中保存，待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在噴水條件下用金鋼砂針沿牙體縱軸磨兩條相對的溝,然后用鉗沿縱溝迅速剖開并取出牙髓，立即放入預(yù)先稱重的EP管內(nèi)置-70 ℃冰箱速凍保存。

在1 d內(nèi)將冷凍保存的牙髓組織標(biāo)本解凍融化,稱重，每份標(biāo)本加入150 μL的PBS緩沖液(pH=7.4), 室溫下研磨10 min，然后在微量振蕩器上振蕩1 h，用臺式高速冷凍離心機(jī)，于4 ℃下勻漿, 11 000 r/min 離心10 min, 取上清液，用光度酶聯(lián)免疫分析法(ELISA夾心法)測定TNF- α于450 nm波長處的OD值。

1.3.3 TNF- α含量的計(jì)算

計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的OD平均值,用標(biāo)準(zhǔn)品的濃度與OD值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)。每份標(biāo)本單位重量的TNF- α(pg/mg)用以下公式計(jì)算。

TNF- α質(zhì)量(pg)=TNF- α(pg/mL)×0.15(mL)

圖2 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 11.5軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。多個樣本均數(shù)的比較采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的One- Way ANOVA方差分析,兩兩之間比較采用t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

4、6盎司組在扭轉(zhuǎn)力加載1、2、3周時TNF- α含量基本無變化；持續(xù)加載4周后TNF- α含量增加，與1、2、3周相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

8盎司組在持續(xù)扭轉(zhuǎn)力作用2周后，TNF- α含量迅速增加到最大(1.25±0.29) pg/mg, 與1、3、4周相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05); 3周時，TNF- α含量。與4周時基本持平，且與對照組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。提示，成人在扭轉(zhuǎn)力加大到8盎司時，相對4、6盎司的力值，牙髓的炎性反應(yīng)提前1周出現(xiàn)(表1)。

表1 成人不同加力組各個時段TNF- α的活性均值 (pg/mg)

小寫字母為相同加力組內(nèi)不同時段相比，大寫字母為同時段內(nèi)不同加力組相比；不同字母組間P<0.05，相同字母為P>0.05

3 討論

牙髓為結(jié)締組織，其損傷反應(yīng)首要的變化是炎癥細(xì)胞的聚集與活化，特別是單核-巨噬細(xì)胞的活化; 由此而產(chǎn)生的多種細(xì)胞因子是損傷反應(yīng)微環(huán)境的動態(tài)調(diào)節(jié)因子。巨噬細(xì)胞被激活后可釋放TNF- α, 有研究表明，TNF- α是誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞反應(yīng)中的最初介質(zhì),具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng),可活化各種炎細(xì)胞,減低血管張力,增加血管通透性[7]。TNF- α對內(nèi)皮細(xì)胞有趨化作用，誘導(dǎo)膠原形成毛細(xì)血管樣結(jié)構(gòu)，可直接生成血管，從而增加組織氧化和促進(jìn)成纖維細(xì)胞的成熟[8]。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，TNF- α能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞分化彼此而相連形成貫通的血管[9]。在牙周炎發(fā)生發(fā)展過程中TNF- α參與了各種炎癥反應(yīng)的發(fā)生，其作用機(jī)制可能為: 刺激粘附分子，趨化因子的表達(dá)和炎性介質(zhì)的產(chǎn)生從而啟動炎癥反應(yīng);刺激成纖維細(xì)胞產(chǎn)生膠原酶導(dǎo)致結(jié)締組織的破壞和骨吸收;刺激基質(zhì)細(xì)胞的凋亡從而限制牙周組織的修復(fù)[10-11]。但迄今為止，牙齒受到正畸扭轉(zhuǎn)力作用后牙髓的修復(fù)反應(yīng)機(jī)制仍不清楚。通過測定不同力值的正畸扭轉(zhuǎn)力對牙髓中TNF- α活性的變化，可以發(fā)現(xiàn)正畸扭轉(zhuǎn)力對成人牙髓組織狀態(tài)的影響。

本結(jié)果表明，4、6盎司的扭轉(zhuǎn)力作用于成人牙齒，牙髓炎性反應(yīng)較低，且經(jīng)過1個正畸復(fù)診周期(1個月)后，牙髓炎性反應(yīng)仍未恢復(fù)到正常，其原因主要與成人牙齒及牙周組織的增齡性變化有關(guān)[12-13],在牙齒承受正畸力后，起始階段牙周組織的反應(yīng)必然會比青少年遲緩的多。青少年正畸時牙齒移動快速而有效,特別是在牙根未完全形成的恒牙萌出階段，而成人正畸牙開始移動較慢,但移動一經(jīng)開始,則移動較快而有效[14]; 這主要是因?yàn)樵谘乐芙M織反應(yīng)方面，成人可能滯后兩周從而達(dá)到青少年同樣的“增殖”狀態(tài)且透明樣變期延長[15]。

有研究表明[16]：成人牙髓組織中TNF- α活性在正常組為(0.03±0.02) pg/mg；在慢性牙髓炎組為(0.96±0.46) pg/mg；在急性牙髓炎組為(1.23±0.76) pg/mg；本結(jié)果顯示，對照組TNF- α含量與以上研究結(jié)果相比略高， 8盎司持續(xù)扭轉(zhuǎn)力作用2周的TNF- α含量(1.25±0.29) pg/mg高于上述急性牙髓炎組。說明，加大持續(xù)扭轉(zhuǎn)力的力值達(dá)到8盎司時，加快了牙髓組織的炎性反應(yīng)，隨之牙髓的炎癥、免疫應(yīng)答超出正常水平，同時影響了牙髓細(xì)胞的增殖、修復(fù)。提示，對于成人， 8盎司的持續(xù)扭轉(zhuǎn)力過大，除了不利于牙髓的健康外，也可能會增加牙周組織損傷等其他并發(fā)癥的出現(xiàn)。

本結(jié)果顯示，不同實(shí)驗(yàn)組的扭轉(zhuǎn)力值，在1、3周時TNF- α含量差別不大；持續(xù)加力2周時，8盎司組TNF- α含量明顯高于4、6盎司組，則4、6盎司組TNF- α含量無明顯差異；成人在經(jīng)過8盎司的持續(xù)扭轉(zhuǎn)力作用后，對牙髓帶來的微損傷高于4、6盎司組，但TNF- α活性的恢復(fù)卻比4、6盎司組要快一些，這可能是因?yàn)門NF- α不僅可誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞反應(yīng)，同時也能局限細(xì)胞損害和促進(jìn)創(chuàng)傷組織修復(fù)與改建。也正是由于TNF- α的這一特性，使得成人在8盎司的持續(xù)扭轉(zhuǎn)力作用后的3～4周時TNF- α活性穩(wěn)定在正常水平上。由此我們建議：成人正畸臨床治療中，持續(xù)扭轉(zhuǎn)力的大小是否會對牙髓活性產(chǎn)生損害，關(guān)鍵是在于牙齒受到持續(xù)扭轉(zhuǎn)力1～2周時的牙髓狀態(tài)，扭轉(zhuǎn)力的大小需低于8盎司。

綜上所述,在扭轉(zhuǎn)力的持續(xù)作用下，牙髓的活性情況與炎癥細(xì)胞因子TNF- α含量之間存在著一定的相關(guān)性。但牙髓活性的發(fā)生發(fā)展并非由某些細(xì)胞因子單一作用的結(jié)果, TNF- α參與牙髓炎性反應(yīng)的作用機(jī)制比較復(fù)雜。因此，需進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，為臨床應(yīng)用提供參考。

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The effect of orthodontic torsional force on TNF- α expression in adult dental pulps

GUO Xin- xing*, CHEN Jing, ZHANG Yong

(*DepartmentofOrthodontics,JinanStomatologicalHospital,Jinan250001,China)

AIM: To investigate the effects of orthodontic torsional force on TNF- α expression in adult dental pulps. METHODS： 112 maxillary first premolars in 56 adult orthodontic patients were randomly divided into experimental group (n=96) and control group (n=16). The teeth in experimental group were added with 4, 6, and 8 ounces orthodontic torsional force for 1, 2, 3 and 4 w respectively(n=8). At the end of the treatment, the teeth were extracted and dental pulp tissues were removed. TNF- α expression in the dental pulps were detected by ELISA. RESULTS: In 4 and 6 ounce torsional force treatment groups TNF- α expression did not show any change up to 3 w， but increased at the end of 4 w in the 2 groups(P<0.05). However, TNF- α expression significantly increased at the end of 2 w in the 8 ounce torsional force treatment group(P<0.05), and decreased to control level at the end of 3 and 4 w. CONCLUSION: Torsional force may change TNF- α expression in adult dental pulp.

torsional force; dental pulp; TNF- α; orthodontic treatment

2014-08-26;

2015-01-04

濟(jì)南市科技衛(wèi)生計(jì)劃項(xiàng)目(2008-31)

郭新星(1979-)，男，漢族，山東招遠(yuǎn)人。碩士，主治醫(yī)師

郭新星，E-mail：gxx626@126.com

R780.2

A

1005-2593(2015)10-0615-04