辛伐他汀复合脱钙骨基质的盖髓实验研究

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研究目的:修复性牙本质的形成是牙髓牙本质复合体损伤后修复的一个重要表现形式,它的形成依赖于有功能的成牙本质细胞样细胞。近年来研究发现,辛伐他汀有促进牙髓干细胞分化为成牙本质细胞的作用。但作为盖髓剂,体内局部运用易造成成牙本质细胞样细胞的大量聚集,细胞与细胞密集接触,未能与基质充分交互,缺乏成熟矿化的微环境,因此,考虑复合支架运用。脱钙骨基质(demineralized bone matrix,DBM)近年来多用作骨组织工程支架,本实验组前期研究单独用作盖髓剂,能够提供良好的矿化位点和空间,但观察发现成牙本质细胞样细胞数量少,矿化不明显。因此作为改进实验,本实验将辛伐他汀通过冷冻干燥技术与DBM复合,制成盖髓剂,运用于活髓切断术实验动物模型,对比单独运用DBM和临床“金标准”氢氧化钙,观察比较牙本质桥的形成过程,旨在探索辛伐他汀与DBM复合后是否提供更好的修复环境,促进修复性牙本质的形成。方法:(1)运用冷冻干燥技术,将辛伐他汀与DBM复合:将1μM溶于无水乙醇的辛伐他汀与特制成碎屑状的DBM复合,样品以约2℃/min的速率预冻至-25℃,维持1-2h后抽真空挥发干净无水乙醇溶剂,收集,密闭。(2)活髓切断术实验动物模型的建立与标本制作:8周龄Wistar雄性大鼠75只随机分成Ca(OH)2对照组与DBM、辛伐他汀+DBM实验组,每组再随机分成1天、3天、7天、14天、28天5个亚组,每亚组各5只。全麻下行一侧上颌第一磨牙活髓切断术,无菌棉球隔湿下放置相应的盖髓剂,玻璃离子水门汀垫底,3M流动树脂充填;另外一侧上颌第一磨牙作为空白对照组,术后动物自由饮水,软食饲养。分别于术后1天、3天、7天、14天、28天用心内灌流固定法处死3组各5只动物。完整分离双侧上颌骨标本,4℃下4%多聚甲醛固定液外固定2-3h,拍摄X线后,更换10%EDTA溶液4℃下脱钙4周后脱水包埋,制作石蜡切片。(3)组织学观察:HE染色光学显微镜下观察盖髓材料对牙髓组织的影响,组织修复的过程;三色法对比观察氢氧化钙和辛伐他汀+DBM组形成的牙本质桥结构;免疫组织化学检测早期修复性牙本质形成相关因子Runx2、OCN、COLI、和DSP的表达。结果:(1)辛伐他汀复合DBM材料制备:抽真空2h后关闭真空泵,此时真空值无变化,超净台内承重,前后样品质量无变化,说明样品溶剂已充分挥发,收集备用。(2)盖髓后影像学观察:所有受试牙影像清晰,充填物在位,根尖未见明显异常。辛伐他汀+DBM组,术后7天受试牙根管口可见高密度钙化屏障,要早于氢氧化钙和DBM 7天组,氢氧化钙术后14天及28天,受试牙近中根髓腔变细提示髓腔侧壁钙化严重的可能。(3)盖髓后组织学观察:(1).HE染色观察盖髓后组织学变化:氢氧化钙盖髓后,组织出现凝固性坏死,1天、3天牙髓血管扩张明显,14天凝固坏死层出现粉红色基质沉积,28天牙本质桥形成,髓腔侧壁牙本质增厚明显。DBM组盖髓1天、3天、7天出现炎症反应,14天后炎症好转,细胞能向支架内扩散但成牙本质细胞样细胞少,28天形成的牙本质桥稀薄。辛伐他汀+DBM组,早期血管无明显反应,未出现炎症反应,3天支架内成牙本质细胞样细胞数目明显增加,7天组成牙本质细胞样细胞在支架内散在分布且矿化明显,14天矿化的成牙本质细胞样细胞在支架内开始密集相连,28天形成牙本质桥。(2).三色法染色观察比较两者形成的牙本质桥结构:氢氧化钙形成的牙本质桥中成牙本质数目少,钙化沉积多,以钙化组织结构为主。辛伐他汀+DBM组成牙本质细胞样细胞沿DBM的胶原支架分布、矿化,形成连续的三维立体桥结构。证明辛伐他汀+DBM组盖髓形成的牙本质桥确实是由成牙本质细胞样细胞矿化形成的,有修复性牙本质组织结构的特点,相比于氢氧化钙组更贴近于生理性修复过程。(4)免疫组织化学检测早期修复性牙本质形成相关因子的表达:选取Runx2、OCN、COLI、DSP四个牙本质矿化相关因子。三组盖髓后,四种因子的表达趋势大致相同,但辛伐他汀+DBM组表现出能更早更强的促进相关因子的表达,更能促进早期修复性牙本质的形成。结论:辛伐他汀复合DBM盖髓,使得两者的作用效果得到互补、增强。能够达到促早期修复性牙本质形成的盖髓效果,具有良好的运用潜能。
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