[摘要]目的:探討P物質(zhì)納米緩釋微球?qū)φ例X移動(dòng)速度的影響。方法:選擇16倒需要拔除上頜第一前磨牙的樣本,進(jìn)行配對(duì)實(shí)驗(yàn)研究,所有樣本均采用固定標(biāo)準(zhǔn)方絲弓矯治器,以150g的力拉尖牙向遠(yuǎn)中移動(dòng);在實(shí)驗(yàn)側(cè)尖牙頰側(cè)及腭側(cè)根尖水平牙齦粘膜下注射5×10mg入P物質(zhì)納米緩釋劑兩周注射一次。結(jié)果:經(jīng)過4周的觀察,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)側(cè)上頜尖牙移動(dòng)的距離比對(duì)照側(cè)增加30.02%。結(jié)論:局部注射P物質(zhì)納米緩釋劑可以加速牙齒移動(dòng)。
[關(guān)鍵詞]P物質(zhì);納米微球;牙齒移動(dòng)
神經(jīng)肽P物質(zhì)能在骨代謝中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用,能刺激破骨細(xì)胞的吸收和成骨細(xì)胞的增殖,并對(duì)局部血管有重要的調(diào)節(jié)作用。已經(jīng)證實(shí)P物質(zhì)與正畸牙周組織改建關(guān)系十分密切,但P物質(zhì)能否加速正畸牙齒移動(dòng)目前還不十分清楚。其中影響這方面研究最主要的原因是P物質(zhì)其在體內(nèi)半衰期短,很快會(huì)被機(jī)體降解,不利于觀察它的作用。為此我們選擇聚乳酸 聚乙醇酸共聚物(polylactide-co-glycolide,PLGA)為載體材料,應(yīng)用復(fù)乳干燥法制備了人P物質(zhì)納米微球。選擇佩戴固定矯治器的病例,局部牙齦粘膜下注射人P物質(zhì)緩釋納米微球,觀察4周內(nèi)正畸牙齒移動(dòng)的變化情況,以期尋找一個(gè)可能的縮短正畸療程的方法。
1 資料和方法
1.1 病例選擇:我院口腔正畸門診,在需要拔除雙側(cè)上頜第一前磨牙,牽拉尖牙向遠(yuǎn)中的病例中,隨機(jī)挑選出愿意接受實(shí)驗(yàn)的患者16名(男6名,女10名),年齡13~18歲,平均15.6歲。實(shí)驗(yàn)前x線片顯示:尖牙牙根發(fā)育、形態(tài)、牙周及牙槽骨情況正常。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法:患者拔除雙側(cè)上頜第一前磨牙1周后,粘著0.022\"×0.028\"規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)方絲弓托槽,雙側(cè)第一磨牙粘帶環(huán)并加Nance弓以增加支抗。用0.018\"鈦鎳圓絲整平后,0.018\"不銹鋼圓絲作為主弓絲,尖牙與第一磨牙間置0.012\"鈦鎳?yán)?,?50g的力拉尖牙向遠(yuǎn)中移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)第14天、28天各取一副模型,共3副模型;每次取模后都向前加力至150g,所有模型都用Bayer公司生產(chǎn)的同一批次彈性打樣膏取,所灌得的石膏模型均在室溫下存放2個(gè)月,再進(jìn)行測(cè)量分析。隨機(jī)選擇一側(cè)尖牙為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,對(duì)側(cè)尖牙作為同源對(duì)照,在實(shí)驗(yàn)側(cè)尖牙頰側(cè)及腭側(cè)根尖水平牙齦粘膜下注射含5×10mg入P物質(zhì)納米粒生理鹽水溶液50μ1:對(duì)照側(cè)注射生理鹽水溶液50μ1。每兩周注射1次.自制人P物質(zhì)納米粒及其凍干粉劑。人P物質(zhì)納米微球購自Sigma公司(USA)。1.3測(cè)量工具及方法:測(cè)量工具為分規(guī)及精確到0.02mm的游標(biāo)卡尺。測(cè)量時(shí),每個(gè)模型均連續(xù)測(cè)量3次,取均值記錄。
2 結(jié)果
2.1 P物質(zhì)納米球膠體溶液混懸透明。在電鏡下,該納米球表面光滑圓整,球體均勻度好,粒徑分布較均勻,平均粒徑(22.32±5.41)nm。凍干粉劑為白色疏松粉末,無塌陷或萎縮現(xiàn)象。4℃下放置3個(gè)月后,凍干粉再分散性良好,在生理鹽水中均勻分布呈乳狀液,無沉淀,表明納米粒穩(wěn)定性及再分散性良好。P物質(zhì)納米球的載藥量為(32.08±1.67)×10(g/g),包封率為66.28%±3.56%。該納米微球在12天內(nèi)能夠一直持續(xù)釋放P物質(zhì),突釋期內(nèi)P物質(zhì)釋放度為25.64%,12天后釋放度為77.46%。
2.2 經(jīng)過4周的觀察,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)側(cè)上頜尖牙移動(dòng)的距離比對(duì)照側(cè)增加30.02%。并且所有患者局部牙齦和粘膜均無異常反應(yīng),尖牙無明顯松動(dòng)和叩痛。其中有2例患者主訴局部注射后伴有明顯疼痛;14例患者有輕微疼痛。除此無其它不適癥狀。
3 討論
3.1 SP-PLGA納米微球的優(yōu)點(diǎn)及安全性:人P物質(zhì)是一種由11個(gè)氨基酸組成的多肽,易被酶水解,在體內(nèi)半衰期僅有幾分鐘,導(dǎo)致其局部或全身應(yīng)用的生物利用度低。為此,本研究制備了P物質(zhì)納米微粒,能夠持續(xù)釋放P物質(zhì),并維持在有效生理濃度內(nèi),以利于在較長時(shí)間觀察它的作用。我們是以PLGA為載體材料,采用了單因素正交設(shè)計(jì)優(yōu)化P物質(zhì)納米微粒制備工藝。應(yīng)用PLGA包封P物質(zhì),既可以起到緩釋作用,又可以利用材料的疏水性保護(hù)因子活性。PLGA是PLA(聚乳酸)和PGA(聚乙醇酸)的共聚物。由于其具有易于合成、質(zhì)量穩(wěn)定,生物惰性、生物可降解性、降解速度可調(diào)節(jié)性和良好的可塑性等優(yōu)點(diǎn),近年來被大量用作為控釋系統(tǒng)的骨架材料。實(shí)驗(yàn)證明PLGA具有良好的生物相容性,不會(huì)引起明顯炎性反應(yīng)、免疫反應(yīng)和細(xì)胞毒反應(yīng)。PLGA也是美國FDA批準(zhǔn)最早的可用于人體的高分子載藥材料。目前對(duì)于親水性藥物以PLGA為載體制備載藥微球一般用復(fù)乳溶劑揮發(fā)法。復(fù)乳法主要用于親水性藥物,例如蛋白質(zhì)、疫苗等。P物質(zhì)易溶于水,溶解度為1mg/ml。所以我們?cè)谶x擇制備方法時(shí),采用了復(fù)乳法。所制備的SP-PLGA納米微球球體均勻度好,凍干粉為白色疏松粉末,再分散性良好。
3.2 P物質(zhì)與骨代謝的關(guān)系:P物質(zhì)在骨質(zhì)改建中具有促進(jìn)骨吸收的功效。Tetsuya Goto等通過大鼠顱骨實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),極微量的sP就可使顱骨的骨吸收增加。此外,在培養(yǎng)的家兔破骨細(xì)胞中加入SP可使破骨細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度增加,從而使破骨細(xì)胞的骨吸收活動(dòng)增加。這種現(xiàn)象可被SP-R的阻斷劑所阻斷。這些實(shí)驗(yàn)表明SP可加速破骨細(xì)胞的骨吸收及促進(jìn)骨的重建。交感神經(jīng)切除后可引起局部sP釋放增加、破骨細(xì)胞數(shù)量增多及骨吸收表面積擴(kuò)大。Goto等研究表明,NK受體廣泛分布于破骨細(xì)胞的胞膜及胞漿中,而在成骨細(xì)胞和其他骨細(xì)胞中較少,雖然尚沒有直接證據(jù)表明SP具有刺激骨吸收的作用,但SP可能通過NK1來調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的骨吸收作用。另有作者發(fā)現(xiàn)P物質(zhì)能夠促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖,可能在新骨形成中發(fā)揮重要作用。
3.3 P物質(zhì)與正畸牙齒移動(dòng)組織改建的關(guān)系:P物質(zhì)與正畸牙周組織的改建關(guān)系密切。Davidovitch等觀察了在貓上頜尖牙向遠(yuǎn)中傾斜移動(dòng)過程中的P物質(zhì)反應(yīng),發(fā)現(xiàn)加力后1h P物質(zhì)免疫反應(yīng)就開始增強(qiáng),尤其在張力區(qū),這種染色增加的現(xiàn)象一直持續(xù)到J2h,但到24h其染色密度下降到對(duì)照組水平,且一直持續(xù)到14天。Norevall等觀察了大鼠上頜第一磨牙向頰側(cè)移動(dòng)過程中的P物質(zhì)反應(yīng),該實(shí)驗(yàn)不僅觀察了加力階段而且還包括撤力后牙周組織修復(fù)階段。發(fā)現(xiàn)加力后24h或3天,P物質(zhì)免疫反應(yīng)明顯增強(qiáng);撤力后14天P物質(zhì)免疫反應(yīng)仍然很強(qiáng);撤力后28天P物質(zhì)免疫染色強(qiáng)度開始下降,但仍明顯高于對(duì)照組。有學(xué)者推測(cè)在正畸牙齒移動(dòng)過程中,機(jī)械刺激導(dǎo)致感覺神經(jīng)末梢向牙周組織內(nèi)釋放神經(jīng)介質(zhì)SP、降鈣素基因相關(guān)肽等,進(jìn)一步激活牙周靶細(xì)胞(包括成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、牙周膜成纖維細(xì)胞等),從而影響這些細(xì)胞的生理功能,參與牙周組織的改建。作者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)SP-PLGA NP能緩慢釋放活性P物質(zhì)促進(jìn)正畸牙周局部破骨細(xì)胞形成。
3.4 P物質(zhì)加速牙齒移動(dòng)相關(guān)機(jī)制和存在的問題:近年來,為了縮短正畸治療的療程,國內(nèi)外學(xué)者嘗試了許多加速正畸牙齒移動(dòng)的方法,如局部應(yīng)用中藥制劑、前列腺素、脈沖電磁場(chǎng)、超聲波等,但都由于種種因素的限制而未能廣泛地應(yīng)用于臨床。如PTH不能局限,副作用大;PGs局部注射疼痛較重。本研究經(jīng)過4周的觀察,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)側(cè)上頜尖牙移動(dòng)的距離比對(duì)照側(cè)增加30.02%,顯著提高了牙齒移動(dòng)的速度。并且所有患者局部牙齦和粘膜無異常反應(yīng),尖牙無明顯松動(dòng)和叩痛。作者認(rèn)為P物質(zhì)納米緩釋微球加快牙齒的移動(dòng)速度,可能與以下的作用有關(guān):P物質(zhì)能夠促進(jìn)局部破骨細(xì)胞的形成和增強(qiáng)破骨細(xì)胞的骨吸收能力,加快骨吸收;促進(jìn)牙周膜成纖維細(xì)胞和成骨細(xì)胞的增殖,參與新骨形成;促進(jìn)局部牙周血管的微循環(huán)等。另外P物質(zhì)納米緩釋微球良好的緩釋特性使用起來更加方便、可靠,有著非常好的應(yīng)用前景。但目前主要存在材料成本較高,局部注射患者有疼痛等問題有待進(jìn)一步解決。