Page 43 - 南京医科大学自然版

第45卷第4期 钱心瑶，姜 迪，谢玉婷，等. 大鼠牙齿空间移动评估及牙槽骨微观结构变化追踪研究［J］.
2025年4月 南京医科大学学报（自然科学版），2025，45（4）：478-486，522 ·479 ·

pressure zones of the moving teeth were measured and statistically analyzed. Results：There was significant displacement of the rat
molars within the first 0-3 days，with a decrease in movement rate between 3 and 14 days，followed by an increase in rate between 21
and 28 days（P < 0.001）. Multiple trabecular parameters in both tension and pressure zones showed turning points at 7 days and 14
days，respectively. Specifically，the values of bone volume fraction（BV/TV）and trabecular thickness（Tb.Th）were first decreased and
then increased，while those of total porosity volume［Po.V（tot）］，structure model index（SMI），trabecular separation（Tb.Sp），and
fractal dimension（FD）exhibited the opposite trend. During the early stage of tooth movement，the slope of increase in trabecular
parameters was greater in the tension zone compared with the pressure zone. In the later stage of tooth movement，there were significant
differences in the values of BV/TV，Po.V（tot），SMI，and Tb.Sp between the tension and pressure zones（P all < 0.05）. Conclusion：
Orthodontic tooth movement in rats occurs in three stages. There are differences in trabecular microstructure remodeling between
tension and pressure zones，with bone mass and bone quality both decreasing first and then increasing，reaching their lowest points
around 7 days and 14 days，respectively. The active phase of bone resorption in the tension zone occurs early，and bone formation in the
alveolar bone of the tension zone lags behind bone resorption in the pressure zone.
［Key words］ Micro⁃CT；orthodontic tooth movement；trabecular bone；micro⁃structure；longitudinal study
［J Nanjing Med Univ，2025，45（04）：478⁃486，522］

正畸牙移动（orthodontic tooth movement，OTM） 小型动物，还可通过活体扫描对牙移动和骨改建过
是牙周组织在机械力作用下发生骨重塑的结果 ， 程进行动态纵向研究，克服以往研究的局限性。因
［1］
压力侧表现为破骨细胞介导的骨吸收，而张力侧 此，本研究利用 Micro⁃CT 进行个体追踪，在不同时
为成骨细胞介导的骨形成 。外部载荷会影响骨 间点进行活体扫描，建立统一空间坐标系测量真实
［2］
［5］
密度和骨小梁三维结构 ［3-4］ ，进而影响骨强度 。 牙移动距离，引入与力学属性相关的形态学参数，
以往研究主要关注 OTM 期间的骨量或密度变 持续监测张力区及压力区骨小梁显微结构变化，并
化 ［6-7］ ，且局限于组织学切片、扫描电子显微镜等二 探究两区域的差异与特征，旨在为正畸力下牙槽骨
维观测 ［6，8］ ，少有研究聚焦于松质骨多孔介质，特别是 微结构改建趋势、时间点及力学性能变化提供新见
骨小梁微观形态结构的三维变化。尽管有学者通过 解，为临床正畸提供参考。
动物实验研究牙槽骨变化，但通常为静态观察 ［9-12］ ，即
1 材料和方法
在特定时间点处死动物后进行离体扫描，且多关注
大鼠第一磨牙的根分叉区域 ［9-11］ 以及某一牙根的受 1.1 材料
压侧 ［12-13］ 。有研究报道加力2周后压力侧骨小梁更 选取 5 只健康雄性 8 周龄 SD 大鼠，体重（230±
加致密 ，张力侧骨质在0~14 d内逐渐疏松 ，另有 25）g，由北京维通利华实验动物技术有限公司供
［15］
［14］
研究指出正畸力下压力区骨密度迅速降低，但 0、 给。实验方案经过南京医科大学伦理委员会审查批
［16］
3、7 d时张力区骨量无显著变化 。这些离体观测 准（批准号：IACUC⁃2205040）。实验前，按 0.12 mL/
实验无法准确评估特定参数的动态变化，因此有关 100 g注射3%戊巴比妥钠对大鼠进行腹腔麻醉。选
骨小梁改建特性、趋势以及不同受力区差异的结论 取上颌左侧为加力侧，用0.25 mm结扎丝（杭州西湖
仍存在争议。此外，现有研究常将大鼠磨牙的近中 巴尔公司）穿过左侧上颌第一磨牙与第二磨牙邻间
倾斜移动简化为平动处理 ［17］ ，导致测量结果难以真 隙，将镍钛拉簧（上海埃蒙迪公司）固定于第一磨牙和
实反映牙齿移动情况。松质骨具有不均一性和各向 上颌切牙之间，由正畸测力计测得力值约50 g，牵引上
异性等力学特征 ，但当前常见的骨小梁形态评价指 颌左侧第一磨牙向近中移动（图1A、B）。上下颌切牙
［18］
标较为局限，缺乏对多孔介质力学属性的评估。因 用光固化纳米树脂（3M公司，美国）包裹防止结扎丝脱
此，亟需提出新的实验思路，以有效量化正畸力下牙 落及拉簧断裂，持续加力28 d，每日检查加力装置的
齿移动和不同受力区骨小梁微观结构的改建情况，为 固位情况，并确认大鼠上颌切牙无明显移位及折裂。
后续生物学研究提供坚实基础。 1.2 方法
显微CT（micro⁃computed tomography，Micro⁃CT） 1.2.1 Micro⁃CT活体扫描
作为一种新型高分辨率CT影像检测与分析技术，能 在加力前（0 d）及加力后3、7、14、21、28 d，使用
对骨的微观结构特性进行三维成像分析 ［19］ 。对于 Micro⁃CT（Skyscan 1173，Bruker 公司，德国）对大鼠