在正畸过程中,正畸矫治力对牙槽骨和牙骨质这两种相似的生物组织均产生作用。在正畸矫治力促使牙齿移动的过程中,牙周组织受机械力的诱导发生牙槽骨的改建和牙周膜的组织更新,同时往往会不可避免地诱发不同程度的牙根吸收。牙根吸收是正畸治疗的常见并发症之一,其在正畸人群中具有较高的发生率并已受到正畸界众多学者的广泛关注。以往的研究认为,根吸收生物学基础基本类似于骨吸收,由与破骨细胞相似的破牙骨质细胞承担主要功能发挥作用,即溶解无机矿物质和降解细胞外有机基质。根吸收与骨吸收一样,都是一种由多细胞和多因子共同参与、协调作用的复杂过程。长久以来,“吸烟有害健康”这一观点已得到社会的广泛认同。吸烟对人体的健康可带来非常大的威胁,能够引起人体呼吸系统、生殖系统、心血管系统、内分泌系统等多系统多器官的相关疾病。烟草中含多种有害物质,其中存在于烟草中能对吸烟者产生成瘾性的主要有害物质为尼古丁,可以通过呼吸系统、皮肤、黏膜、胃肠道及胎盘等多种途径被人体吸收。大量体内外实验研究发现,尼古丁可以调节骨代谢相关细胞因子的表达分泌,影响各种骨代谢相关细胞的增殖分化,进而在各种骨代谢相关活动中发挥调节作用。基于根吸收与骨吸收过程的相似性,我们推测尼古丁也可以影响根吸收过程。本实验研究在建立大鼠正畸牙齿移动模型的基础上,通过组织切片不同染色技术处理,观察正畸移动牙的牙周组织改建情况以及破牙骨质细胞、破骨细胞分化因子等的表达变化情况,并通过显微CT和扫描电镜对牙根表面的吸收情况进行定性定量分析,从而分析探讨尼古丁与正畸源性牙根吸收间可能存在的潜在关系,并比较不同浓度的尼古丁对牙根吸收的作用是否相同,以期为正畸医生劝说患者戒烟提供更多的理论依据,并为正畸临床中预防牙根吸收提供参考。目的：本研究通过建立大鼠牙齿移动模型,观察分析不同浓度尼古丁作用下正畸移动牙牙根压力侧破牙骨质细胞、破骨细胞分化因子的变化情况及吸收陷窝在牙根表面的分布情况,研究尼古丁暴露与牙根吸收间的可能关系,为正畸医生正畸医生劝说患者戒烟提供更多的理论依据,并为正畸临床中预防牙根吸收提供参考。方法：选择45只12周龄Wistar雄性大鼠,体重范围为330-350g,随机分为3组,每组15只,分别为对照组、低浓度组、高浓度组。将0.2mm直径镍钛拉簧连接于实验大鼠上颌左侧第一磨牙与上切牙之间,矫治力量控制在100g左右,加力周期为14天。将尼古丁用0.9%生理盐水配成浓度为1mg/ml的溶液,自安装矫治器前三天至加力结束,对照组的大鼠每天腹腔注射0.1ml生理盐水,低浓度组大鼠大鼠每天腹腔注射0.5mg/kg尼古丁溶液,高浓度组大鼠大鼠每天腹腔注射3mg/kg尼古丁溶液。在安装矫治器后第14天时,每组随机选取5只大鼠,采用心内灌注固定法进行处死,标本脱钙处理后制备牙周牙体组织切片。切片标本经以下三种染色方法处理：①HE染色：大体观察牙周膜及牙根、牙槽骨表面的组织学变化。②RANKL免疫组化染色：对破骨细胞分化因子(RANKL)进行特异性染色并计算吸光度值。③TRAP染色：特异性染色破骨细胞、破牙骨质细胞,并计数观察。每组大鼠剩余的10只经过量麻醉处死后,小心拔除其上颌左侧第一磨牙,通过以下两种影像学手段进行观察分析：①显微CT：牙根标本经SkyScan-1172型显微CT机扫描,mimics三维重建后,分析计算其牙根表面吸收陷窝体积。②扫描电镜：牙根标本经干燥、喷金等处理后,利用S-4800型超高分辨率扫描电镜观察分析牙根表面吸收状况和超微结构,并可验证显微CT三维重建模型的精确度。利用SPSS 17.0统计学软件对实验数据进行统计分析,实验数据以均数±标准差进行表示。结果：1.HE染色(见图3)如图3所示,HE染色结果显示：各组切片结果均显示牙根压力侧牙周膜间隙变窄,牙周膜纤维排列紊乱,可见透明样变,牙槽骨表面可见明显的吸收陷窝,陷窝内可观察到聚集的多核巨细胞。张力侧间隙增宽。牙根吸收的发生主要集中在在牙根的压力侧。三组动物均表现为牙根压力侧牙骨质出现明显的牙根吸收,程度不一,根吸收陷窝的深度和范围各组间差异较大,程度严重者可发生牙骨质的大面积吸收,牙本质也被累及。对照组的牙根吸收陷窝面积和深度吸收程度表现最轻,高浓度组的牙根吸收程度较其它两组严重,可达牙本质。2.免疫组化染色(见图4)如图4所示,各实验组在牙周组织压力侧,牙根和牙槽骨的表面均可见到RANKL的阳性表达。RANKL阳性细胞表现棕黄色的细胞膜和细胞质,以及蓝色的细胞核。在牙根、牙槽骨表面和牙周组织中,对照组的RANKL呈弱阳性表达,低浓度组的RANKL表达呈阳性,高浓度组表现为RANKL强阳性表达。利用IPP分析软件对牙根表面的RANKL表达的分析结果表明：对照组的RANKL表达量明显低于给予尼古丁注射的其它两组,尼古丁高浓度组的RANKL表达量高于低浓度组,组间差异均具有统计学意义,见图4D。3.TRAP染色(见图5)如图5所示,TRAP染色阳性细胞表现为红染胞浆,蓝色的细胞核,主要位于压力侧牙骨质或牙槽骨骨吸收陷窝内并沿陷窝边缘呈带状排列。对TRAP染色的计数分析结果如图5D所示,尼古丁高浓度组的TRAP染色阳性细胞数目明显高于其他两组,差异具有统计学意义。尼古丁低浓度组的TRAP染色阳性细胞数目高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。4.显微CT(见图6)牙根及牙根吸收陷窝的三维重建效果如图6A-C所示。通过对吸收陷窝进行实验分析,三个实验组在陷窝体积上存在着显著的组间差异,如图6D所示,表现为在近中根颈三分之一及中三分之一区域,高浓度组的陷窝体积明显高于其他两个实验组,低浓度组的陷窝体积高于对照组,组间差异均具有统计学意义。5.扫描电镜(见图7)如图7所示,三个实验组均可见牙根表面吸收陷窝的形成,陷窝的部位多集中在牙根压力侧根中1/3与根尖1/3交界处,轮廓清晰,与周围牙骨质的边界清楚。镜下观察,可见到三种形状的牙根吸收陷窝,即小而散在孤立的陷窝,范围广而浅在的陷窝以及程度较深的陷窝。各组间的陷窝个数及范围不一。对照组牙根表面可见小而散在的陷窝分布。给予尼古丁注射的两个实验组的吸收陷窝面积较大且多见,其中高浓度组中可见程度较深的陷窝分布。结论：1.尼古丁可以使牙周组织压力侧破牙骨质细胞的数量增多,促进牙周组织中RANKL的表达,使牙根表面吸收陷窝增多,体积增大,吸收程度加重。2.尼古丁可以加重正畸矫治过程中根吸收的发生。3.尼古丁对牙根吸收的促进作用与尼古丁的药物浓度间可能存在潜在的正相关关系。