不同正畸力值对牙髓活力、Fos和MMP-9蛋白表达变化作用的实验研究正畸临床工作的重点除了加速牙齿移动、缩短矫正时间之外,还包括减少正畸副作用,降低牙根吸收和牙髓坏死的风险。牙齿移动引起牙髓组织的炎症改变可能与矫治力的大小、方向和持续时间相关。正畸力引起牙周组织反应的同时,还伴有牙髓组织的细胞损伤、血管变化和循环障碍,甚至导致牙髓坏死。一些学者发现来自正畸力的损伤可能是永久性的,最终导致牙髓活力丧失。而另一些学者却认为正畸力对牙髓的作用不是长期持续性的。过大的正畸力是否会引起牙髓活力丧失,是该实验关注的问题之一。牙髓组织作为疏松的结缔组织,以少量的细胞,大量的富含蛋白多糖和糖胺的细胞外基质,少量的胶原纤维为特点。牙髓具有合成牙本质、供给牙齿营养、合成修复性或继发性牙本质,以及感觉的主要功能。正畸力对牙髓-牙本质复合体的作用还不十分清楚。正畸力影响牙髓组织改建的机制是什么,如何减少正畸力致牙髓变化的副作用尚不清楚,这引起广大正畸学者的关注前癌基因c-fos是即刻早基因家族的重要成员之一。c-fos的转录上调是机械刺激引起转录反应的早期级联效应成员之一,导致基质的改建。c-fos基因编码的Fos蛋白是转录因子激活蛋白复合物(Activator protein-1, AP-1)的重要组成,对于细胞增殖和分化具有关键作用。Fos与c-Jun家族激活后,形成AP-1异二聚体,最终形成AP-1复合物。介导AP-1结合在基因的调节位点进而诱导转录,Fos蛋白在细胞外信号激活的级联效应中作为第三信使起重要的作用。有研究发现c-fos对牙周成纤维细胞的增殖和分化起重要作用,还有学者指出VEGF可以增加c-fos通过AP-1途径来促进人牙髓细胞的趋化、增殖和分化。基质金属蛋白酶-9(Matrix metalloproteinase-9, MMP-9)参与生理和病理性的细胞外基质降解,可以降解Ⅳ和Ⅴ型胶原。其活性受细胞因子和细胞相互作用引起的基因转录调控,在肿瘤侵袭、血管生成和转移中起重要作用。目前研究表明在实验性鼠牙齿移动的牙周组织、牙槽骨中以及压力侧的龈沟液中MMP-9表达均增加。有趣的是MMP-9在非神经系统的细胞中也具有AP-1的结合位点。在肿瘤侵袭的相关研究中发现,Fos蛋白的表达与MMP-9的水平相关。迄今为止,尚无相关研究探索如下问题：Fos蛋白是否参与正畸力作用下牙髓组织的改建过程,MMP-9在正畸牙髓改建过程中的变化规律,以及两者在正畸牙髓改建过程中是否存在-定的联系。目的：①明确较大压低力值下,牙髓活力是否存在、是否导致牙内吸收；②明确不同压低力值作用下牙髓组织的变化；③明确在不同的力值大小和加力时间作用下,牙髓中Fos蛋白和MMP-9表达的变化规律；④Fos、MMP-9两者表达是否有相关性。方法：实验1：27名正畸患者分为3组。对照组3名,在正畸前即拔除牙齿；轻力组12名,双侧第一前磨牙施加50g的压低力,重力组12名加300g力。轻、重力组分别观察1、4、8和12周,每个观察时间点包括3名患者。每次复诊时用牙髓活力电测仪(EPT)检测牙髓活力,当牙齿对EPT无反应时进行温度试验(TT)。分别在1、4、8和12周拔除第一前磨牙。实验2：实验组Wistar大鼠90只,牵引单侧上颌第一磨牙近中移动,力值为40g和100g。对照组5只。加力后6、12、24、48小时,3、7、14、21、28天处死大鼠,并拔除第一磨牙。实验1和2中拔除的牙齿进行组织学准备,行HE TRAP和免疫组织化学染色,使用图像分析软件测量Fos和MMP-9表达量,进行统计学分析。结果：实验1：①重力组从第4周开始牙髓电活力测验无反应,而轻力组的牙齿出现在第8周,此后至12周,牙髓电活力测验两组均无反应。轻、重力作用下第1、2、3周牙髓EPT测试值比较,有统计学差异(P<0.05)。随加力时间的增加,轻、重力作用下的牙髓EPT测试值增加。轻、重力组牙齿热牙胶试验均有反应。②在压低过程中,组织学观察见轻、重力组牙髓内成牙本质细胞排列紊乱、空泡性变及血管扩张充血等轻微的炎症,仅重力组见髓石形成。轻、重力组牙髓内牙本质表面光滑,无TRAP阳性细胞。③轻、重力组牙髓中Fos的表达随加力时间增加而增多,轻力组Fos表达在8周和12周与正常对照组比较,有统计学差异(P<0.05和P<0.001),重力组Fos表达在4、8和12周与正常对照组相比,有显著性差异(P<0.001)。④轻、重力组牙髓中MMP-9的表达随加力时间增加而增多,轻力组MMP-9表达在4周和8周与正常对照组比较,有统计学差异(P<0.001和P<0.05),重力组MMP-9表达在4、8和12周与正常对照组相比,有显著性差异(P<0.001)。⑤在相同加力时间点,重力组牙髓中Fos和MMP-9的表达量多于轻力组。轻、重力组间Fos表达量比较,第4周时有显著性差异(P<0.001)；轻、重力组间MMP-9表达量,在4、8和12周时有显著性差异(P<0.001)。⑥重力组人牙髓中MMP-9的表达与Fos明显正相关(P<0.001)。轻力组人牙髓中MMP-9的表达与Fos无统计学相关性(P>0.05)实验2：①轻、重力组牙髓表现为成牙本质细胞排列紊乱、空泡性变、血管充血等轻微的炎症反应,但是无坏死表现。轻、重力组牙髓内表面光滑,无TRAP阳性细胞。②轻、重力组牙髓中Fos的表达在时间上不均衡,先增高后降低,峰值均出现在24小时,但是Fos表达量回落至正常水平的时间,分别为7天和21天。轻力组Fos表达量在12、24、48小时和3天时与正常对照组比较,有统计学差异(P<0.05),重力组Fos表达量在12、24、48小时、3、7和14天时与正常对照组相比,有统计学差异(P<0.05)。③轻、重力组MMP-9的表达在时间上先增高后降低,峰值出现48小时,MMP-9表达量回落至正常水平的时间分别为14天和21天。轻力组MMP-9表达从12小时开始至加力后7天,与正常对照组比较,有显著性差异(P<0.001),重力组MMP-9表达从12小时开始至加力后14天,与正常对照组相比,有显著性差异(P<0.001)。④在相同的加力时间点,重力组牙髓中Fos和MMP-9的表达量多于轻力组。轻、重力组间Fos和MMP-9表达量比较,在24、48小时、7和14天时有统计学差异(P<0.05)。⑤轻、重力组人牙髓中MMP-9的表达与Fos明显正相关(P<0.001)结论：①不同力值作用下牙齿移动过程中,牙髓组织学表现为轻微的炎症反应,无明显的牙髓坏死及内吸收。②Fos和MMP-9的表达呈现出时间上的不均衡和力值依赖性增高的特点,提示二者可能参与正畸力引起的牙髓组织改建过程。③在正畸牙髓组织的改建中,Fos与MMP-9的表达可能具有一定的相关性。