咬合垂直距離升高對大鼠顳下頜關節(jié)組織形態(tài)學的影響

谷 旭 柳成林 張國權(quán) 楊 皓

解放軍第208醫(yī)院461臨床部，吉林長春 130021

臨床上，通常把上下頜牙尖交錯位時面下1/3的高度定義為咬合垂直距離（occlusal vertical dimention，OVD）。在口腔修復治療工作中，因其正確與否往往決定了義齒修復的成功與失敗，故備受關注[1]。雖然研究顯示，咬合距離的異常與顳下頜關節(jié)紊亂病關系密切，常常會引起咀嚼肌疼痛、磨牙癥[2]、關節(jié)彈響、開口型異常[3]以及髁突軟骨改建[4]，但這些實驗多針對臨床或青春期的動物實驗，至于咬合垂直距離升高（increased occlusal vertical dimention， iOVD）對成年動物顳下頜關節(jié)（tempromandibular joint，TMJ）組織形態(tài)學的影響鮮有報道。因此，本實驗擬通過改變成年大鼠的咬合狀態(tài)模擬臨床中咬合距離升高，初步觀察大鼠TMJ的組織形態(tài)學改變，為進一步了解咬合垂直距離升高對TMJ的影響提供一定實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

選取同源雄性10周齡Wistar大鼠12只 （吉林大學動物實驗中心提供），體質(zhì)量為（250±10）g，隨機分為對照組和咬合升高組，每組6只。

1.2 咬合升高組處理方法

實驗開始前，不給動物任何刺激，使其適應環(huán)境1周，然后參照Bresin等[5]的方法升高大鼠咬合垂直距離。麻醉條件下在大鼠下頜磨牙上直接粘接后牙用光固化復合樹脂（3M，美國）合墊（長7.0 mm，寬3.0 mm），其中，上下頜第一磨牙間升高高度為2.0 mm，第二磨牙間升高高度為2.0 mm（圖1）。實驗時間為7 d。

1.3 標本處理

實驗第7天時，測量大鼠體重，然后用0.5%戊巴比妥鈉（中國醫(yī)藥集團上?；瘜W試劑有限公司，批號：WS20050411）腹腔內(nèi)注射麻醉，經(jīng)左心室插管，40 g/L多聚甲醛灌流注大鼠，取雙側(cè)TMJ，于40 g/L多聚甲醛液中固定24 h。脫鈣液中脫鈣約1周，常規(guī)脫水、透明、浸蠟包埋，制備5 μm厚石蠟切片。HE染色，光鏡觀察。

1.4 關節(jié)盤或髁突軟骨全層厚度測定

選取關節(jié)盤前帶最厚部位、中帶最薄部位、后帶最厚部位以及各部位所對應的髁突軟骨厚度進行測量[6]。以直徑0.2 mm鋼絲做標尺，采用Pixera PVC100C圖像捕捉系統(tǒng)采集圖像，用電子測量尺V 1.0（西安交通大學出版社）進行測量，將各組動物測量后的平均值作為該部分關節(jié)盤或髁突軟骨全層的厚度值，用μm表示。

1.5 統(tǒng)計學方法

應用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠體重變化

實驗前對照組與iOVD組大鼠體重差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），實驗結(jié)束后兩組動物體重亦無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。 見表 1。

2.2 大鼠顳下頜關節(jié)厚度

本研究測量結(jié)果顯示，實驗前后，大鼠關節(jié)盤各部的厚度無明顯改變（P>0.05）；而iOVD組大鼠髁突前部、中部、后部軟骨全層的厚度均大于對照組（P<0.05）。見表2。

表1 實驗前后兩組大鼠體重比較（±s，g）

表1 實驗前后兩組大鼠體重比較（±s，g）

組別 只數(shù)對照組咬合升高組P值實驗前 實驗后66 277.01±12.60 282.31±17.37 0.735 312.29±18.96 305.43±22.31 0.893

2.3 大鼠顳下頜關節(jié)觀察

2.3.1 關節(jié)盤觀察 肉眼觀察，兩組動物關節(jié)盤呈半透明狀，薄而完整，單凹面凹向髁突，無明顯差異。HE染色后光鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，對照組關節(jié)盤前、中、后3帶明顯，盤內(nèi)纖維排列有序、致密，中帶纖維呈明顯的前后向走行（圖2 A、B、C）；iOVD組關節(jié)盤僅見前帶和后帶有輕度膠原纖維松解，其余未見明顯異常（圖 2 D、E、F）。

2.3.2 髁突軟骨觀察 肉眼觀察，兩組髁突表面均光澤平滑、雙側(cè)形態(tài)對稱，無明顯差異。HE染色可見，對照組大鼠髁表面光滑，延續(xù)性好，軟骨由纖維層、增殖層、肥大層及鈣化軟骨層組成，界限清晰，排列整齊（圖 2 A、B、C）；iOVD 組前、中、后部顯著增厚，具體表現(xiàn)為增殖層細胞數(shù)量增多，肥大層變薄，細胞排列方向凌亂，鈣化軟骨層厚度明顯增加，可見大量鈣化軟骨細胞（圖2 D、E、F），其中，中部髁突軟骨細胞排列紊亂（圖2 E，黑色箭頭所示），且iOVD組髁突軟骨骨小梁數(shù)量明顯增多（圖 2 D、E、F）。

表2 大鼠關節(jié)盤厚度及髁突軟骨各帶厚度的比較（±s，μm）

表2 大鼠關節(jié)盤厚度及髁突軟骨各帶厚度的比較（±s，μm）

組別 只數(shù) 關節(jié)盤前部 中部 后部髁突前部 中部 后部對照組咬合升高組P值66 283.57±34.53 270.11±48.12 0.821 48.26±7.32 50.69±8.21 0.880 265.14±43.29 246.32±40.56 0.574 136.75±29.43 220.61±47.29 0.003 193.14±23.49 320.87±44.83 0.001 258.41±39.45 318.67±39.27 0.005

3 討論

Ohnuki等[7]通過在動物上下前牙間安置咬合升高裝置觀察抬高咬合對口合系統(tǒng)的影響；Akagawa等[8]在大鼠上頜第一磨牙上備洞，粘固圖釘式銀合金鑄造嵌體覆蓋上頜第一和第二磨牙以觀察OVD升高后咀嚼肌的組織病理變化；但是前者更側(cè)重于模擬正畸臨床中平面導板矯治器效果，在咬合升高早期動物后牙無接觸，易產(chǎn)生前牙咬合創(chuàng)傷；后者模型建立操作繁雜耗時。本研究在大鼠下磨牙上粘接樹脂合墊升高垂直咬合距離，側(cè)重于模擬臨床咬合重建修復中OVD升高的效果。由于大鼠的前牙持續(xù)萌出[9]，為避免實驗期間前牙伸長達到咬合，筆者將實驗時間設定為7 d，整個觀察期內(nèi)，iOVD組大鼠的體重與對照組無顯著差異 （P＞0.05），此外動物活動習慣和被毛也未見異常。該結(jié)果表明，本實驗的操作對大鼠的日?；顒游丛斐捎绊?，應用該動物模型模擬臨床修復工作中OVD升高具有可行性。

TMJ是全身唯一的聯(lián)動關節(jié)，參與著咀嚼、吞咽、頜骨運動等復雜的功能活動，其功能的發(fā)揮有賴于正常的咬合關系，如果上下頜間的垂直距離發(fā)生改變，勢必會影響到TMJ[10]。有研究顯示，髁突軟骨厚度的改變隨著咬合時間的延長發(fā)生變化[4]。本實驗結(jié)果也表明，大鼠后牙咬合距離增加7 d后，不僅髁突軟骨后部厚度增加，前部和中部的軟骨也明顯增厚。這種差異可能是因為所選動物生長期不同，同時也說明成年動物在咬合升高時，會發(fā)生髁突組織形態(tài)學的改變。咬合升高時，下頜骨向下后方向旋轉(zhuǎn)，同時會伴隨髁突前下方的旋轉(zhuǎn)[11]，這種運動軌跡的改變使得咀嚼過程中顳下頜關節(jié)所承受的應力出現(xiàn)變化；而且后牙咬合升高，咀嚼時上下頜咬合接觸產(chǎn)生的力量集中在合墊抬高的磨牙區(qū)域，這種局部集中的咀嚼力會傳導至顳下頜關節(jié)區(qū)域，覆蓋在其表層的髁突軟骨作為TMJ改建活動的主要部位[12]，隨著TMJ受力情況的改變而變化：咬合抬高以后，髁突為適應其功能需要出現(xiàn)形態(tài)學改建。本實驗HE染色發(fā)現(xiàn)，iOVD組大鼠髁突增殖層細胞數(shù)量增多，肥大層變薄，鈣化軟骨層細胞數(shù)量明顯增多，厚度加大，軟骨骨小梁數(shù)量也明顯增多，說明應力的刺激可促使具有分化潛能的增殖帶細胞增加，髁突軟骨化也是適應局部力量改變的表現(xiàn)。但同時從本研究可以看出，iOVD組髁突中帶細胞排列出現(xiàn)紊亂，提示升高咬合后此區(qū)域應力可能出現(xiàn)了集中，引起骨關節(jié)炎性改變。

本研究HE染色鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，iOVD組動物關節(jié)盤僅局部出現(xiàn)膠原纖維輕度松解，而厚度沒有發(fā)生明顯改變。筆者認為這是富含纖維細胞和軟骨細胞的髁突在咬合變化中占主導地位，而以纖維成分為主的關節(jié)盤處于相對從屬地位所致。

總之，筆者通過研究證明，成年大鼠咬合垂直距離的升高會引起TMJ的組織形態(tài)學發(fā)生改變。這提示在臨床修復工作中，應正確恢復患者的咬合距離，避免不良修復對TMJ乃至口合系統(tǒng)產(chǎn)生的負面影響。

[1]Millet C，Leterme A，Jeannin C，et al.Vertical dimension in the treatment of the edentulous patient[J].Rev Stomatol Chir Maxillofac，2010，111（5-6）：315-330.

[2]Christensen J.Effect of occlusion-raising procedures on the chewing system[J].Dent Pract Dent Rec，1970，20（7）：233-238.

[3]Oginni AO，Oginni FO，Adekoya-Sofowora CA.Signs and symptoms of temporomandibular disorders in Nigerian adult patients with and without occlusal tooth wear[J].Community Dent Health，2007，24（3）：156-160.

[4]張紅梅，丁寅，王歡，等.升高咬合對青春期大鼠髁突軟骨改建的影響[J].第四軍醫(yī)大學學報，2007，28（06）：524-526.

[5]Bresin A，Bagge U，Kiliaridis S.Adaptation of normal and hypofunctional masseter muscle after bite-raising in growing rats[J].Eur J Oral Sci，2000，108（6）：493-503.

[6]陳金武，王美青，劉曉東.咬合紊亂對髁突軟骨影響的動物實驗研究[J].中華口腔醫(yī)學雜志，2003，38（2）：103-105.

[7]Ohnuki Y，Kawai N，Tanaka E，et al.Effects of increased occlusal vertical dimension on daily activity and myosin heavy chain composition in rat jaw muscle[J].Arch Oral Biol，2009，54（8）：783-789.

[8]Akagawa Y，Nikai H，Tsuru H.Histologic changes in rat masticatory muscles subsequent to experimental increase of the occlusal vertical dimension[J].J Prosthet Dent，1983，50（5）：725-732.

[9]Kiliaridis S.The relationship between masticatory function and craniofacial morphologyⅢ.The eruption pattern of the incisors in the growing rat fed a soft diet[J].Eur J Orthod，1986，8（2）：71-79.

[10]井磊，徐立方，于世斌，等.咬合垂直距離降低對大鼠髁突軟骨和軟骨下骨形態(tài)學影響的初步研究[J].牙體牙髓牙周病學雜志，2011，21（4）：225-228.

[11]Conti PC，Santos CN，Kogawa EM，et al.The treatment of painful temporomandibular joint clicking with oral splints：A randomized clinical trial[J].J Am Dent Assoc，2006，137（8）：1108-1114.

[12]Mulder L，Van Groningen LB，Potgieser YA，et al.Regional differences in architecture and mineralization of developing mandibular bone[J].Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol，2006，288（9）：954-961.