目的:下颌髁突作为颞下颌关节重要的组成部分,功能性前伸后其骨改建过程及稳定性是研究的热点。髁突的生长与外界机械刺激高度相关,髁突软骨细胞在受到外界相关因素刺激,尤其机械应力刺激后,经过相应的信号转导,表现出细胞增殖,分化,程序性死亡等一系列的生物学反应。然而,相关细胞因子是如何调节软骨生成及软骨内成骨,完成骨改建还需要进一步研究。DMP-1是一种属于小整合素结合配体N端连接糖蛋白(SIBLINGs)家族的非胶原蛋白,作为矿化因子,参与硬组织的矿化,在软骨细胞和骨细胞中均有表达,是软骨和骨必不可少的特异性标记产物。近年来发现机械应力刺激后骨细胞中DMP-1出现适应性表达,DMP-1作为转录因子参与骨改建引起关注,下颌骨形成、发育和改建与DMP-1基因的表达有密切关系,并且其可能作为候选基因调控下颌骨和髁突软骨生长发育。同时,PCNA只存在于增殖细胞和肿瘤细胞中,是细胞增殖活动的标志之一,能有效的辅助反映软骨细胞增殖功能。本实验采用组织学染色、免疫组织化学染色等方法,在不同的时间点,检测大鼠下颌功能前伸过程中髁突软骨内DMP-1的表达及其变化规律,及PCNA的表达,以探讨DMP-1对功能矫治前伸下颌过程中髁突骨改建中软骨增殖的作用,为临床上骨性II类错He患者骨骼矫形治疗提供实验依据。方法:选用4周龄的健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠70只,体重约90克,适应性饲养一周后,将大鼠随机等量分为实验组和对照组,组内根据实验周期(1、3、7、14、21、28和35天)分为7组,每组5只,共14组。实验组将自制下颌前伸斜面导板矫治器利用3M玻璃离子粘接剂粘固于大鼠上切牙,选用合适型号的橡皮圈经鼻上颌复合体与两侧口外弓连接,使得斜面导板获得稳定的固位,将大鼠四肢用医用橡皮膏紧紧包裹,有效地防止大鼠前爪对装置的破坏以及对面部组织的伤害,矫治器全天24h戴用;对照组不做任何实验操作。所有动物均以软食饲养,自由饮水,同环境下饲养至实验结束。实验后1、3、7、14、21、28和35天分别取材,常规固定,脱钙,脱水,包埋。石蜡切片后进行常规HE染色观察髁突组织学变化;免疫组织化学方法检测DMP-1和PCNA的表达,采用细胞图像分析系统进行免疫组化染色评分,以IHS值表示染色强度。所有数据结果均应用SPSS21.0统计软件进行处理,统计分析时实验组与对照组组间比较采用t检验,组内比较采用单因素方差分析,实验组DMP-1和PCNA运用双变量相关分析,检验水准α=0.05。结果:1大体观察实验组SD大鼠下颌处于适度前伸状态,上下颌前牙呈对刃或者略反He关系,摘除矫治器后,下颌不能后退。而对照组SD大鼠前牙覆盖约3mm。2组织学特点下颌骨髁突具有独特的层域化分带,从表面向深部大致可以分为四层结构:纤维性关节表面带、多细胞带、纤维软骨带、钙化软骨带。对照组:显微镜下可见一层纤维组织(关节盘)包绕在髁突软骨的表面,髁突软骨的前部最薄,后部最厚,随着时间的推移,髁突软骨出现增龄性变化,软骨的中部及后部变化更为显著,纤维性关节表面带和多细胞带变化不明显,而纤维软骨带减少变薄较为明显。实验组:在同时间点下,可见大鼠髁突软骨的厚度较对照组有所增加,尤其是后部更为明显,前部厚度变化不明显,未发现病理性改变。多细胞带、纤维软骨带的细胞层数增多,肥大软骨细胞的细胞体积增大,胞外基质增多。3免疫组织化学结果阴性对照组(PBS代替一抗),显示无阳性着色。对照组髁突软骨细胞中,DMP-1主要在纤维软骨带表达而且保持相对较低的水平,第7天到第14天较高,组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。实验组第3天,髁突软骨中DMP-1蛋白表达明显增强,IHS=44.67±3.05,与对照组IHS=10.33±0.58有明显差异(P<0.01);第7天时,实验组IHS=50.67±7.02阳性表达持续增强,与对照组IHS=10.67±1.15比较有明显差异(P<0.01);第14天,实验组IHS=85.67±4.51,DMP-1的表达达到最高水平,与对照组IHS=10.67±1.53及实验组第7天比较有显著差异(P<0.01);第21天,实验组IHS=42.67±10.07,DMP-1阳性表达细胞开始减少,但与对照组IHS=10.00±1.00比较有显著差异(P<0.01);直至第28天,实验组IHS=16.67±1.15与对照组IHS=10.00±1.00相比仍有明显差异(P<0.01);第35天,髁突软骨DMP-1蛋白表达回落至较低水平,实验组IHS=10.00±1.00,与对照组IHS=9.67±0.58相比无显著差异(P>0.05)。PCNA位于髁突软骨多细胞带和浅肥大软骨细胞层,实验组第3天起髁突软骨细胞中PCNA表达开始增加,IHS=49.67±13.50,与对照组IHS=7.33±1.15相比有显著差异(P<0.01);实验组第7天IHS=124.0±7.55,与对照组IHS=9.00±2.00相比有显著差异(P<0.01);实验组第14天PCNA阳性表达开始下降,IHS=108.33±8.50,但是与对照组IHS=8.67±0.58相比仍有显著差异(P<0.01);实验组第21天,28天,35天实验组与对照组相比差异均无统计学意义(P>0.05)。运用双变量相关分析,结果显示实验组DMP-1与PCNA的相关系数为0.825,P<0.01,差异具有统计学意义。结论:1 DMP-1参与大鼠下颌前伸过程中髁突软骨适应性改建,促进髁突软骨增殖和软骨内成骨。2 DMP-1可能参与了大鼠髁突软骨骨改建过程中机械应力-生物学信号的转导过程。