[目的]建立兔上颌骨种植体支抗后牵引前颌骨的动物实验模型,从组织学、细胞学、蛋白和分子水平探讨体内环境下机械力对骨缝改建的影响,为颌骨矫形作用的机理研究提供进一步的理论依据和科研参考。[方法]第一部分：建模。实验选用2.5月龄体重2～2.5kg雄性日本大白兔,随机分为实验组、植入种植钉未加力组(以下简称未加力组)和空白组。实验组采用微种植钉为支抗装置分别植入兔双侧前颌骨和上颌骨。在矢状方向上，前颌缝的前后两侧用镍钛螺旋拉簧即刻双侧加力,使前颌缝受至压力而颧颌缝产生张力。未加力组施予同样的微种植钉植入但不加力,空白组不做任何处理。第二部分：不同力值作用下兔前颌缝和颧颌缝的改建。实验组在相同加力时间(7天),不同力值(50g、100g、150g、200g、250g、300g/每侧)双侧施加于骨缝(前颌缝),7天后处死兔,测定加力前后上下中切牙覆(牙合)覆盖,并制作兔前颌缝和颧颌缝的石蜡组织切片,采用苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin, HE)染色,免疫组化测定基质金属蛋白酶9(Matrix metalloproteinase-9, MMP-9)和骨形成蛋白2(Bone morphogenetic protein-2, BMP-2)在两条骨缝处的表达变化和破骨细胞抗酒石酸酸性磷酸酶(Tartrate-resistant acid phosphatase, TRAP)染色情况,探讨骨改建最活跃时,合适的机械力值。第三部分：不同时间内兔前颌缝和颧颌缝的改建。前述动物模型中,加载第二部分所得到的最适宜机械力值(250g/每侧)于前颌缝,测定不同加力时间(1、3、5、7、14、21天)上下中切牙覆(牙合)覆盖,以及前颌缝和颧颌缝中上述因子变化水平及染色情况。[结果]第一部分：用于第一部分实验的兔体重在实验前后比较无统计学差异(P>0.05)；用于第三部分实验的兔随时间的延长体重增加(14、21天组),实验前后比较有统计学差异(P<0.05)。第二部分：7天后实验组中切牙覆(牙合)变化不显著(P>0.05),覆盖在不同力值作用下有不同程度的减小(P<0.05)。免疫组化结果显示,MMP-9主要表达在骨缝中骨细胞基质,破骨细胞胞浆中。BMP-2主要表达在骨缝中骨细胞基质,成骨细胞胞浆中。MMP-9在前颌缝中随着力值增加阳性表达逐渐增强,并在250g/每侧组时达到峰值,后随着力值继续增加开始回落；颧颌缝中MMP-9表达随力值增加呈上升趋势,无回落和减小。BMP-2前颌缝中起始阶段随力值增加表达不明显,从150g/侧加力时表达开始增加,至250g/侧时基本保持在同一水平；颧颌缝中BMP-2表达随力值增加而增加。TRAP染色见破骨细胞呈“荷包煎蛋”样形态,胞浆呈酒红色,胞核蓝色,双核或多核。TRAP染色观察到的破骨细胞出现与分布情况与MMP-9表达基本一致。与未加力组和空白组相比均有统计学差异(P<0.05)。第三部分：根据第二部分实验结果,选择每侧250g双侧加力后,随时间延长中切牙覆盖逐渐减小(P<0.05),覆(牙合)改变,14天组兔前牙出现切(牙合),21天组呈前牙反(牙合)(P<0.05)。MMP-9在前颌缝中随着时间延长阳性表达逐渐增加,并在第7天时达到峰值,14天后开始回落,21天后降到最低；颧颌缝中MMP-9表达先降低,在第3天降至谷底后逐渐上升。BMP-2在前颌缝中加力1天时即有轻微表达,后至第7天表达逐渐下降到谷底,14天又回升至21天到峰值；颧领缝中BMP-2在开始时轻微表达,第3天降至谷底,从第7天开始表达随加力时间延长而平缓升高。TRAP染色观察到的破骨细胞出现与分布情况与MMP-9表达基本一致。与未加力组和空白组相比均有统计学差异(P<0.05)。[结论]兔上颌骨种植体支抗后牵引前颌骨的动物实验模型,为机械力作用下骨缝改建的研究提供了较为简便、科学的体内实验模型。该模型具有很强的可操作性和重复性。其骨缝加载的最适宜机械力值为250g/侧。兔颌骨矫形的高峰活跃期在第7天并于第14天开始衰减,21天基本完成一个骨改建周期。
