口腔种植修复是当前修复失牙的首选方法[1]。口腔种植修复成功的关键在于术后获得良好的种植体-骨界面,即骨结合[2]。骨质疏松是一种全身性骨量减少的疾病[3],主要表现为骨组织微结构遭到破坏,骨量减少,破骨的速度远大于骨形成速度[4],我国骨质疏松位于慢性病第 3 位[5]。多数研究[6]认为因雌激素水平下降,卵巢功能减退,女性患病率远高于男性。为了提高女性患者种植牙的成功率,有必要对绝经后骨质疏松状态下的种植体植入进行深入研究。葛根异黄酮是中药葛根的主要有效成分,研究[7]表明葛根异黄酮可以增加骨密度,促进骨矿化,具有一定的植物雌激素效应,多用于防治骨质疏松症。而葛根异黄酮对骨质疏松状态下种植体周围骨结合影响的相关报道还十分罕见。
1.1仪器与材料
纯钛种植体(长 5 mm,直径 2 mm,螺距 0.8 mm,九州生物有限公司);葛根异黄酮 80%(陕西森弗生物科技有限公司);Micro-CT 机(Siemens,德国);光固化包埋机(EXAKT,德国);硬组织切片机(EXAKT,德国);硬组织磨片机(BROT-LAB,法国);江南 XD-202 倒置生物光学显微镜(南京江南永新光学有限公司);Image-Pro Plus6.0 图像分析软件。
1.2方法
1.2.1 骨质疏松模型建立及分组
36 只 3 月龄、雌性 SPF 级 SD 大鼠(大连医科大学实验动物中心),动物伦理编号:2018073。随机抽取 6 只为正常组;6 只为假手术组,行双侧卵巢周围等量脂肪摘除术;剩余24 只行双侧卵巢摘除术(卵巢摘除组),术后连续 5 d观察阴道分泌物涂片,术后 3 个月正常组、假手术组、卵巢摘除组各随机选取 3 只全麻下 Micro-CT 观察。确定模型建立成功后,将卵巢摘除组随机分为模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组,每组 6 只。
1.2.2 种植体植入
术前全麻,于双侧胫骨近心端内侧行 1 cm 的纵行切口,钝性分离,暴露骨面,用牙科打磨机,转速<600 r/min 扩孔,植入直径 2 mm 长度 5 mm 的纯钛种植体。
1.2.3 动物处理
术后即开始每天灌胃,低剂量组予葛根异黄酮水溶液 25 mg/kg,中剂量组予葛根异黄酮水溶液 50 mg/kg,高剂量组予葛根异黄酮水溶液 100 mg/kg,正常组、假手术组、模型组给予等体积生理盐水。连续灌胃 12 周后,处死实验动物,取出带有种植体的胫骨,制备 0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm 大小的组织块 72 块。
1.2.4 观察指标
(1)骨质疏松模型评估:卵巢摘除术后连续 5 d 进行阴道分泌物涂片,均未观察到动情周期。术后 3 个月,随机取 36 块组织块行 MicroCT 拍摄,所得图像进行三维重建,选取种植体周围0.5 mm 的骨组织为感兴趣区域,分析骨体积分数(bone volume fraction around the implant, BV/TV),观察是否达到骨质疏松状态。(2)组织切片观察:随机36 块组织块,硬组织切片机延钉子长轴切割,VanGieson 氏苦味酸-酸性品红(VG)染色,于倒置显微镜镜下观察,用 Image-Pro Plus6.0 图像分析软件测量骨接触率(bone to implant concntact, BIC),即种植体表面直接接触的骨长度占种植体表面总长度的百分率。(3)最大拉拔力测试:剩余的 36 块标本以 2 mm/min的速度沿钉子长轴牵引种植体,以峰值为最大拔出力值。
1.2.5 统计学方法
运用 SPSS 22.0 进行统计分析,各组间比较采用单因素方差分析,P<0.05 为差异有统计学意义。
2.1骨质疏松模型鉴定
卵巢摘除术后 3 个月,正常组大鼠双侧胫骨近心端的 BV/TV 与假手术组比较差异无统计学意义(P=0.511);模型组 BV/TV 较正常组及假手术组显著降低(P<0.001)(表 1),说明骨质疏松造模成功。与模型组比较,低剂量组大鼠感兴趣区域内的 BV/TV 差异无统计学意义(P=0.418);中、高剂量组感兴趣区域内的 BV/TV 显著增加(P=0.006,P<0.001)(表 1),表明葛根异黄酮可以促进种植体周围骨的形成。
2.2组织切片观察
种植体植入 12 周后,VG 染色示,种植体螺纹周围均有新骨形成,骨小梁被染成红色。正常组与假手术组、低剂量组与模型组骨小梁致密程度无明显差异;模型组骨小梁较正常组及假手术组明显稀疏;中、高剂量组骨小梁较模型组明显致密(图 1)。各组 BIC 差异有统计学意义(F=54.290, P<0.001),正常组与假手术组比较差异无统计学意义(P=0.522),模型组显著低于正常组及假手术组(P<0.001),模型组与低剂量组差异无统计学意义(P=0.250),中、高剂量组显著增加(P=0.001, P<0.001),表明葛根异黄酮可以促进种植体周围骨结合(表 1)。
2.3各组种植体最大拉拔力
种植体植入 12 周后,各组间最大拉拔力比较差异有统计学意义(F=20.015, P<0.001),正常组与假手术组间差异无统计学意义(P=0.532)。模型组显著低于正常组及假手术组(P<0.001),低剂量组与模型组比较差异无统计学意义(P=0.204),中、高剂量组种植体拔出力显著增加(P=0.001,P<0.001)高剂量组与正常组及假手术组差异无统计学意义(P=0.867, 0.429)(表 1)。表明葛根异黄酮可以促进种植体周围骨结合,且高剂量组从力学角度上看,已经达到和正常组一样的水平。
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