在江陵大鼠正畸牙移动压力侧牙周膜神经

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材料与方法

1    实验器材

      EIKO  IB-5型离子镀膜机(日本)
      LKB—3型超薄切片机(瑞典)
      JEM—2000EX型透射电镜(日本)

2    动物及分组

       选用15只健康雄性SD大鼠(本校实验动物中心提供),体重200±20g,随机分为5组,正常对照组,牙齿移动2d组、1w组、2w组、3w组。动物喂养、模型制备、样本固定同实验1。取上颌骨入5%EDTA-2Na缓冲液,4℃下脱钙3周[32],取上颌左侧第一磨牙近中根的近中根尖1/3约1mm3大小的组织块,按史颖辉方法[33]作电镜染色,即1%四氧化锇固定1h,然后用0.1mol/L磷酸缓冲液冲洗2次,再用10%单宁酸溶液室温浸染1h以加强胶原纤维染色[34],梯度丙酮脱水,Epon812定向包埋,用LKB-3型超薄切片机切片,切片用饱和醋酸铀及枸椽酸铅作电子染色,JEM—2000EX型透射电镜观察。

结果
1. 动物情况   同实验1
2.  对照组

        透射电镜下见正常牙周膜内可见两种神经,一种为有髓神经纤维,其横截面呈圆形或椭圆形,外有Schwann`s细胞形成的髓鞘包绕,轴突内可见大量排列整齐的微丝、微管和散在分布的线粒体,很少见到溶酶体。Schwann`s细胞胞桨丰富,内可见粗面内质网和线粒体,胞核呈扁圆形,染色质疏松地沿核膜分布。有髓神经纤维根据直径可分以为粗有髓神经纤维(直径>6μm)及细有髓神经纤维(直径<6μm),另一种为位于有髓神经纤维之间成束的无髓神经纤维,直径一般小于1μm,线粒体及微管、微丝较少,其轴突仅为一层Schwann’s细胞鞘包绕,另外在神经周围可清晰地观察到成纤维细胞以及排列整齐的胶原纤维(图2-1)。

3. 实验组

     2d组可见一些粗有髓神经纤维髓鞘凹陷,髓鞘排列紊乱、破溃、分离、空化、断裂,轴突里可见少量内质网,线粒体明显肿胀,神经丝清晰,Schwann’s细胞及细有髓神经纤维无明显变化;细无髓神经纤维轻度增多,部分神经纤维肿大,线粒体肿胀;也有部分粗有髓神经纤维无异常改变(图2-2)。
    1w组可见许多粗有髓鞘神经卷曲,结构不规则,有的髓鞘分离断裂、空化,有的髓鞘套叠,轴突变窄小,周围可见一些破碎髓鞘散落在间质中,神经纤维周围胶原纤维溶解结构不清(图2-3),细有髓神经纤维无明显改变,Schwann’s细胞正常;而细无髓神经末梢数量明显增多,结构除部分神经纤维肿大外无明显变化(图2-4)。
    2w组见粗有髓神经轴突内线粒体肿大,溶酶体形成,髓鞘单层脱落,部分区域空化、髓鞘断裂、变薄;而部分细有髓神经纤维髓鞘轻度变性,溃烂,有的髓鞘单层分离,部分无异常改变;细无髓神经纤维少于1w组,无髓神经纤维数目恢复至对照组水平,部分无髓神经纤维凹陷、肿胀、形状不规则。神经纤维周围胶原纤维溶解,仅有少量残留的胶原纤维。
    3w组可见部分粗有髓神经纤维结构恢复正常,而仍有一部分粗有髓神经纤维髓鞘增厚、溃烂、结构疏松、溶解、空化,轴突也随之溶解空化,其内可见许多溃烂髓鞘残留,髓鞘周围Schwann’s细胞胞质退变、溶解,部分无髓神经纤维仍然肿胀,胶原纤维恢复正常结构,细有髓神经纤维与对照组相比未见明显异常(图2-5)。

讨论

1. 牙周膜神经纤维分类
        牙周膜感觉神经主要由有髓鞘的A类神经纤维及无髓鞘的神经纤维构成[42],A类纤维根据直径又可分为Aβ和Aδ纤维[43],Loescher[35]在猫尖牙牙周膜中发现大多数有髓神经纤维位于靠近血管的神经束中,直径约5μm,属于Aδ纤维。约20%的有髓神经纤维直径大于6μm,属于作为机械感受器的Aβ纤维,在牙周膜内散在分布。无髓神经纤维分为粗的无髓鞘神经纤维及细的无髓鞘神经纤维,粗无髓神经纤维为Ruffini终末,为Aβ纤维的分支;细无髓神经纤维光镜下表现为游离神经末梢,为交感传入或伤害性传入。Linden[36]认为游离神经末梢可能参与机械感受或伤害性感受。本实验结果与以上学者的看法一致,同样观察到各种不同类型的神经纤维在牙周膜内分布。

2.  正畸力作用下牙周神经纤维改变

        本实验清楚地显示正畸力能够引起压力侧牙周膜神经纤维变化,压力侧牙周膜内细无髓神经纤维即游离神经末梢在2d时开始增生,1W时最为明显,2W后数量逐渐恢复正常,同时也可观察到有轻度变性表现,至3W时尚未完全恢复;有髓神经纤维发生不同程度的变性,其中直径小于6μm的Aδ纤维变性程度较轻,而直径大于6μm的Aβ纤维变性严重,至3W时尚未完全恢复。
        关于正畸力作用下牙周神经纤维改变的研究,目前各个学者的观察结果并不一致。Ohtake[7]通过镀银法观察认为牙周神经存在一个损伤后数量减少而后增生的过程,Saito[9]观察到在牙齿移动后CGRP阳性神经的数量随之增加,而Nakamoto[10]发现CGRP阳性神经数量减少。
        CGRP阳性神经主要是C纤维,还有一部分属于Aδ的细小纤维[38],皮肤和肌肉的游离神经末梢系由Aδ和C纤维组成[39],所以 CGRP阳性神经纤维可以代表游离神经纤维,但是CGRP阳性反应的情况并不能完全代表游离神经末梢的数量,当CGRP被释放后,游离神经末梢就表现为CGRP阴性,本实验观察到的结果与Saito[9]的结果一致,表明在正畸力作用下,游离神经纤维变性较轻,主要存在一个增生而后恢复的过程,而且其增生最明显时发生在牙齿移动一周后,这正是牙周改建最活跃的时期[55],表明游离神经纤维参与了牙周组织改建过程。Saitoh与Nakamoto[9、10]结果的不同可能为实验时加力大小不一致及观察时间不同所致。
        镀银法对粗大的Aβ更易染色,所以用该法检测的神经为Aβ纤维,并不包括细小的C纤维及Aδ纤维[40],由于Aβ纤维变性,所以牙齿移动时镀银法检测的神经减少。
       本实验结果与实验1的结果一致,SYN能检测几乎所有神经纤维,但由于神经纤维变性,所以SYN-IR下降,神经纤维数目减少,移动1W后由于细无髓神经纤维增生,所以神经纤维数量增加,至2W时恢复正常。

3.    影响疼痛发生的外周因素

         正畸治疗常导致患者的不适或疼痛[4],外力作用于牙齿的痛觉感受,可以被看作为一种较“温和”的伤害性刺激[68],本实验观察到在牙齿移动中代表C纤维的细无髓神经末梢变性较轻,主要表现为增生,而A纤维发生不同程度的变性。正畸疼痛的发生不仅与C纤维的增生有关,而且与Aβ纤维变性有关,Aβ纤维直接参与了伤害性感受或由于变性降低了对Aδ和C纤维的抑制,使痛觉信息易于向上传导。

结论
1        本实验从超微结构上证实正畸牙齿移动可以引起压力侧牙周膜神经纤维改变,但各种神经纤维的变化并不一致,其中作为机械感受器的Aβ纤维明显变性,而Aδ纤维及C纤维仅部分轻度变性,C纤维主要表现为增生。
2        在正畸力作用下,部分Aδ纤维由于变性而失去痛觉感受功能,在
      正畸疼痛发生中不仅有C纤维增生参与,而且变性的Aβ纤维也直
      接参与其中或通过降低对C纤维的抑制而使痛觉信息易于 向上 传
      导。
3         在正畸力作用下,牙周膜神经纤维的改变过程与牙周组织的变化过程一致,说明牙周神经参与了牙周组织改建过程的始终,并在其中发挥重要的调节作用。

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