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背景与目的:在临床正畸诊疗过程中,牙齿颊向移动常常伴随着牙龈退缩、骨开裂、骨开窗等牙周病变的发生,严重时会导致牙齿的松动和脱落。为了深入研究其组织破坏机理并寻求对策,本实验建立由正畸装置产生作用于大鼠上颌磨牙的颊向力动物模型,观察不同加力时间点牙周组织发生的改变,并初步探讨经典Wnt信号通路在这一改变过程中的作用,为正畸治疗方案的设计及寻求治疗病变的策略提供实验依据和思路。方法:1.10周龄雄性Wistar大鼠30只,无牙体硬组织相关疾病,无牙周疾病,牙列完整。大鼠全身麻醉后,根据大鼠上颌形态,使用光固化树脂片制作个性化印模托盘,使用藻酸盐制取大鼠上颌模型,根据预先设计的加力装置模型,使用0.016英寸的镍钛弓丝在石膏模型上弯制个性化颊向加力装置。将加力装置粘接在大鼠第一磨牙腭侧,在上颌第二及第三磨牙腭侧粘接横腭杆以此来保持牙齿位置并最小化由于腭中缝的矫形开口导致的上颌骨的骨骼扩宽。2.将大鼠按不同加力时间随机分成6组:A组(空白对照组)、B组(加力3 d)、C组(加力7 d)、D组(加力14 d),E组(加力28 d)以及F组(加力56 d),每组各5只。在相应的时间点将大鼠处死,取左侧上颌组织常规固定、包埋、切片后进行(1)HE染色(2)抗酒石酸酸性磷酸酶(Tartrate Resistant Acid Phosphatase,TRAP)染色(3)免疫组化检测Osterix(OSX)、PCNA、VEGF以及β-catenin的表达情况(4)TUNEL(Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling,TUNEL)法检测细胞凋亡情况;右侧上颌牙槽骨亚甲蓝染色后在显微镜下观察并测量牙槽骨的吸收程度。结果:1.大鼠上颌骨标本经亚甲蓝染色后可以观察到加力3 d时颊侧牙槽嵴顶开始出现吸收,加力14 d时颊侧牙槽骨吸收继续加重,测量釉牙骨质界与牙槽嵴顶之间的距离,与对照组有明显差异(P<0.05);HE染色显示,在加力7 d时观察到压力侧牙周膜宽度明显缩窄,胶原纤维排列紊乱,牙槽骨表面出现大量骨吸收陷窝,张力侧牙周膜宽度增宽;加力14 d时观察到压力侧骨吸收陷窝减少,牙周膜宽度逐渐开始恢复,在张力侧牙槽骨表面观察到新骨沉积,证明正畸颊向力大鼠动物模型成功建立。2.TRAP染色结果显示,加力3 d时大鼠组织切片中阳性染色的细胞数量明显增加,且在加力7 d时,组织切片中的阳性破骨细胞数量达峰值,随后破骨细胞数量逐渐减少,到加力第56 d时与空白对照组无明显差异(P>0.05);OSX结果显示,加力3-7 d时在牙周组织内的表达开始增强,此时压力侧和张力侧的表达差异不大,加力14 d时到达峰值,在张力侧的表达整体上强于压力侧,随后逐渐减弱,至56 d时与对照组无显著差异(P>0.05);PCNA在对照组中为弱表达,阳性染色的细胞数量少,在加力3-7 d时表达逐渐到达峰值,且张力侧阳性染色细胞数量多于压力侧,加力时间延长,PCNA的表达逐渐呈下降趋势,到28 d时已基本趋于正常;观察VEGF染色结果,加力3 d时实验组与对照组压力侧和张力侧的牙周组织中,VEGF阳性细胞数的表达没有明显差别,加力7 d时其表达逐渐增强,至14 d时达到高峰,在压力侧的表达强于张力侧,之后VEGF的表达逐渐减弱;TUNEL法染色结果显示,加力3 d时凋亡细胞的数量迅速增多,至加力7-14 d时,其变化趋势逐渐趋于平缓,到加力28 d,凋亡细胞数量与对照组已无明显差异(P>0.05);β-catenin的检测结果显示,加力过程中其在牙周组织内整体呈现为先增强后减弱的变化趋势,在加力7 d时β-catenin的表达达到高峰,在56 d时表达有所减弱但与对照组相比仍有明显差异(P<0.05)。结论:1.利用个性化正畸加力装置,成功建立了正畸颊向力大鼠实验模型。2.在正畸颊向力的作用下,牙周组织处于动态变化的过程,发生一系列细胞和分子学改变以适应新的受力状态,在受力初期牙周组织的改变以破坏为主,到受力后期牙周组织主要表现为以修复为主的改建,且Wnt/β-catenin信号通路参与了牙周组织改建的过程。