SXZG药物对去卵巢大鼠颞下颌关节髁突结构的影响
2021-08-06魏霞臻
从 丛,魏霞臻
(1.长安大学医院,西安 710064;2.西安交通大学陕西天奎生物医药科技有限公司,西安 710061)
0 引言
颞下颌关节紊乱综合征(temporomandibulardisorders,TMD)是口腔常见病之一,研究发现,老年妇女颞下颌关节髁突破坏及TMD的发病率高于老年男子,女性TMD的患病率是男性的2~5倍。机体内雌激素水平的异常易导致下颌髁突软骨细胞的增殖和分化改变,继而可能诱发颞下颌关节疾病[1-2]。有学者认为,髁突软骨是雌激素的靶器官,雌激素通过与其受体结合,调节髁突软骨细胞的增殖、分化及基质代谢,从而影响髁突的生长及改建[3]。本实验中的试验药品SXZG药物是以沙棘脂肪酸等不饱和脂肪酸的中药组方制备成的中药软胶囊剂,前期研究已经证实,SXZG药物可以降低绝经后骨质疏松症的发病,但是其对颞下颌关节髁突有何影响目前还没有研究。本实验通过建立SD大鼠骨质疏松模型,制作大鼠颞下颌关节髁突部组织病理切片来观察SXZG药物对髁突部组织结构的影响,初步研究SXZG药物对去卵巢骨质疏松大鼠颞下颌关节髁突的作用。
1 材料与仪器
1.1 实验动物
实验动物选用60只8月龄SD雌性大鼠及10只3月龄SD雌性大鼠,平均体重为(290+20)g,均为SPF(无特殊病原体)级,动物合格证号:SCXK(京)2009-0004,由北京医科院实验动物研究所提供。实验动物分笼,标准饲料喂养,温度保持在21℃+2℃,湿度维持在65%+5%,可自由摄食、摄水,记录进食量、摄水量。
1.2 主要试剂与仪器
SXZG药物由西安交通大学天奎生物医药科技有限公提供,戊巴比妥钠购自江苏恩华药业股份有限公司,己烯雌酚购自合肥久连制药有限公司,仙灵骨葆胶囊购自贵州同济堂制药有限公司,苏木精-伊红染色试剂盒购自北京化学试剂公司,兔抗鼠OPG多克隆抗体及兔抗鼠OPGL多克隆抗体购自北京博奥森生物技术有限公司。仪器:双光子骨密度测定仪(美国HOLOGIC)、平推式切片机 (美国MICROTOME)、光学显微镜及半自动图像数字化分析仪(日本Olympus)、激光扫描共聚焦显微镜(德国Leica TCS SP2型)。
1.3 实验方法
1.3.1 建立骨质疏松模型
在60只8月龄SD大鼠中随机选取50只,将大鼠全麻后摘除双侧卵巢作为去势组,术后分层缝合肌肉及皮肤。剩余10只8月龄SD大鼠作为假手术组,将大鼠全麻后只打开腹腔,并不切除卵巢,再分层缝合。手术3个月后,随机抽取去势组大鼠10只,与假手术组的10只大鼠比较。用双光子骨密度测定仪(美国HOLOGIC)检测大鼠胫骨、腰椎、股骨三个部位的骨密度,结果显示,去势组大鼠胫骨、腰椎、股骨的骨密度均较假手术组显著下降(P<0.05),说明骨质疏松模型建模成功。
1.3.2 分组及给药
将50只去势大鼠随机分为5组,每组10只。SXZG剂量1组(A组)、SXZG剂量2组(B组)、己烯雌酚片组(C组)、仙灵骨葆胶囊组(D组),剩下一组去势组(E组)与假手术组(F组)喂服空白乳剂。另设一组青年对照组G组,为10只3月龄SD雌性大鼠,喂服空白乳剂,最终共计7组。
1.3.3 制作组织病理学标本
各组大鼠灌服药物3个月后,按组别处死,解剖分离出下颌骨,置于4%甲醛中固定一周。固定后,将颌骨放入EDTΑ脱钙液(0.5 mol/L,pH=7.0)中充分脱钙8周。脱钙后,截取下颌骨髁突区域的软骨与软骨下组织,将组织块石蜡包埋,用切片机制作髁突区4~5 μm厚的连续切片。将切片放在48℃烘箱中融蜡30 min,二甲苯脱蜡,梯度酒精至水,苏木精-伊红(HE)染色,二甲苯Ⅰ、Ⅱ中透明5 min,中性树胶封片。
1.3.4 观察指标
光学显微镜下观察所有切片,使用图像分析系统测量各组髁突软骨的厚度以及软骨下骨组织骨密度百分比,并计算平均值。
1.4 统计方法
2 结果
2.1 颞下颌关节髁突组织病理学观察
镜下可见髁突软骨由表层到深层可分为4个层,即表面纤维层、增殖层、肥大层(该层含有较多的软骨细胞,一般4~5列,随年龄增长变得越来越薄)及钙化软骨层,各组软骨下骨组织骨形态不一,见图1及图2。
图1 各组大鼠颞下颌关节髁突软骨HE染色(×200)Fig.1 HE staining of condyle cartilage of temporomandibular joint in each group(×200)
图2 各组大鼠髁突软骨下骨组织HE染色观察(×40)SFig.2 Observation of HE staining of the subchondral bone tissue of the condyle in each group (×40)S
2.2 分析各组髁突软骨厚度及软骨下骨小梁面积百分比
本实验中,去势组E组与假手术组F组相比,髁突软骨厚度明显增加(P<0.05),髁突软骨下骨组织的骨小梁面积百分比明显降低(P<0.05);与E组相比,A组、B组髁突软骨厚度均较E组减少(P<0.05),梁面积百分比均较E组增高(P<0.05);A组、B组与F组相比,髁突软骨厚度的差异均没有统计学意义(P>0.05),软骨下骨组织骨小梁面积百分比差异没有统计学意义(P>0.05);两个阳性对照组C组与D组分别与E组比较,软骨厚度均有所降低(P<0.05),髁突软骨下骨组织骨小梁面积百分比有所升高(P<0.05),见表1。
表1 各组髁突软骨厚度及软骨下骨小梁面积百分比Tab.1 Condyle cartilage thickness and percentage of subchondral trabecular bone area in each group
3 讨论
颞下颌关节紊乱综合征是一类病因尚不完全明确而又有共同发病因素和临床主要症状疾病的统称,涉及咀嚼肌、颞下颌关节髁突、关节窝、关节盘、韧带、咬合关系等,与心理、免疫、激素及关节负荷过重有一定关系。现代社会随着人口老龄化的加剧,绝经后妇女罹患骨质疏松性骨关节炎的风险呈高发趋势[4]。女性绝经后,由于雌激素快速缺乏发生的软骨下骨质疏松是引发软骨退变的重要启动因素[5]。颞下颌关节是颌面部唯一的骨关节,研究显示,女性人群中,颞下颌关节紊乱综合征发生率与年龄有关[6]。骨质疏松患者,颞下颌关节髁突软骨下骨的代谢能力会明显降低[7],动物实验与循证医学证实,骨质疏松症对颞下颌关节存在不良影响,促使颞下颌关节出现一定程度的退行性变[8]。摘除大鼠双侧卵巢是建立绝经后骨质疏松模型的常用方法,且目前对于大鼠骨质疏松模型的研究更为透彻[9],因此本实验选择去势大鼠作为研究对象。
髁突软骨是继发性软骨,是下颌骨的一个重要生长区,能够对机体激素水平、髁突位置、关节功能及机械刺激做出适应性改建,在面部的生长发育、颞下颌关节的生理改建过程中起到重要作用[10]。研究发现,将SD雌性大鼠双侧卵巢切除后,下颌骨髁突软骨明显增厚,且软骨内成骨受到一定的影响[11]。另有实验对8周龄大鼠髁突进行体外培养发现,雌激素能降低关节软骨的厚度[12]。本实验中,E组较F组颞下颌关节髁突软骨厚度增加,且软骨层次排列紊乱,厚薄不一,肥大软骨细胞层变薄,软骨下骨小梁疏松,出现骨小梁断裂,网状结构缺失,骨髓腔增大,软骨下骨小梁面积百分比降低,发生了一定程度的退行性变,与上述结论一致。许鹏等研究证实,雌激素水平降低可导致体内骨转换过程加速,使骨吸收大于骨形成,从而使下颌骨髁突发生退行性变,且外源性雌激素对因雌激素缺乏导致的髁突退行性变有一定的抑制和缓解作用[13]。本实验中,阳性对照组C组大鼠髁突软骨厚度较E组减少,软骨下骨组织骨小梁面积百分比有所提高,证实了替代激素对于因雌激素下降导致的髁突退行性变有抑制作用。SXZG药物是以沙棘油脂肪酸的中药组方制备成的中药软胶囊剂,其主要成分含十六碳酸、十六碳烯酸、十八碳一烯酸、十八碳二烯酸、十八烷酸等不饱和脂肪酸。动物实验证明,沙棘脂肪酸可直接或间接通过细胞因子的旁分泌及自分泌途径改善绝经后骨质代谢[14]。本实验中,经SXZG治疗后,去卵巢骨质疏松大鼠髁突软骨厚度较去势组减少,髁突软骨下骨组织骨小梁面积百分比有所提高,说明SXZG可预防大鼠因雌激素下降导致的髁突软骨异常增厚,增加去卵巢大鼠下颌骨髁突部的骨形成,起到防治去卵巢大鼠因雌激素水平下降所致的髁突部骨量丢失的作用。
综上所述,SXZG可预防去卵巢大鼠因雌激素下降导致的颞下颌关节髁突结构异常,缓解颞下颌关节的退行性变,其具体机制有待进一步研究。