正畸力移动牙齿的过程中,牙周组织受机械力的诱导发生改建,当破骨样细胞移除牙槽骨和透明样组织时,牙根表面的牙骨质和牙本质不可避免的也会发生破坏,导致牙根吸收。破骨细胞和成牙骨质细胞在牙根吸收过程中起着重要的作用：破骨细胞定植于牙根表面,直接引起了牙骨质或／和牙本质的吸收；成牙骨质细胞不仅能调控破骨细胞的分化和吸收功能,还能产生牙骨质,修复被吸收的牙根表面,从而影响牙根吸收的严重程度,促进牙根吸收的修复。因此,任何能改变这两种细胞功能状态的因素都可能影响正畸诱导的炎症性牙根吸收(OIIRR)。人生长激素(hGH)是人出生后促进生长的最重要的激素,具有广泛的生理功能,能影响几乎所有的组织类型和细胞。近年来,体外研究发现生长激素(GH)能促进破骨细胞的形成、分化及成熟；而动物实验和临床研究表明GH能促进前成牙骨质细胞分化为成熟的成牙骨质细胞,促进牙骨质的形成。鉴于GH对参与牙根吸收的两大类细胞——破骨细胞和成牙骨质细胞都能产生作用,那么GH也可能会影响OIIRR的严重程度。因此,本研究旨在探索重组人生长激素(rhGH)对重力诱导的牙根吸收的影响及可能的机制,为今后进一步的实验研究奠定基础；为正畸医生对正在接受rhGH治疗的患者正畸治疗计划的制定,牙根吸收风险的评估提供实验依据；为药物干预控制正畸诱导的牙根吸收提供新的方法和思路。研究内容分为以下四部分：第一部分 重组人生长激素对正畸牙移动和牙根吸收的影响目的：探讨rhGH对正畸牙移动和牙根吸收的影响。方法：50g力近中移动7周龄Wistar大鼠上颌右侧第一磨牙,GH组和对照组分别皮下注射rhGH (2mg/kg/d)和等量生理盐水。在加力第1、3、7、14天从两组中各取5只大鼠断头处死,取带磨牙的上颌骨进行Micro-CT扫描,并对其三维重建图像进行分析。结果：加力第1天和第3天,两组均未出现明显的牙根吸收；两组牙齿移动的距离亦无明显差别。加力第7天和第14天,与对照组相比,GH组牙齿移动明显加快,牙根吸收指数明显减小。结论：rhGH可能加快正畸牙移动,减轻牙根吸收的程度。短期的rhGH治疗可能作为正畸治疗的一种辅助方法,尤其适用于牙根容易发生吸收的患者。第二部分 重组人生长激素对牙根吸收过程中RANKL、OPG、IGF-I局部表达的影响目的：研究经rhGH治疗的大鼠RANKL、OPG、 IGF-I在牙根吸收过程中局部表达水平的变化。方法：50g力近中移动7周龄Wistar大鼠上颌右侧第一磨牙,GH组和对照组分别皮下注射rhGH (2mg/kg/d)和等量生理盐水。在加力第1、3、7、14天从两组中各取5只大鼠断头处死,取带磨牙的上颌骨,脱钙后进行TRAP和免疫组化染色,观察上颌第一磨牙远颊根近中TRAP阳性多核细胞、RANKL、OPG和IGF-I阳性牙周膜细胞。结果：加力第3天,与对照组相比,GH组TRAP阳性多核破骨细胞和RANKL阳性细胞明显增多,RANKL/OPG比值明显升高。加力第7天和第14天,与对照组相比,GH组OPG和IGF-I阳性牙周膜细胞明显增多,TRAP阳性多核破牙骨质细胞明显减少,RANKL/OPG比值明显降低。结论：rhGH能促进压力侧牙周膜细胞在OIIRR不同阶段表达RANKL、OPG 和 IGF-I; rhGH可能通过减小RANKL/OPG比值和促进IGF-I的表达来减少破牙骨质细胞,抑制牙根吸收,从而减轻牙根吸收的严重程度。第三部分 重组人生长激素对成牙骨质细胞增殖和分化的影响目的：体外研究rhGH对成牙骨质细胞增殖和分化的影响。方法：体外培养小鼠成牙骨质细胞OCCM-30,不同浓度(0、10、50、100 ng/m1)的rhGH分别孵育OCCM-30细胞24h和48h,采用MTT法检测不同浓度的rhGH在不同时间对OCCM-30细胞增殖活性的影响；采用Real-Time PCR法检测BSP、OCN、OPN、ALP、RANKL、OPG mRNA的表达。将OCCM-30细胞培养于含不同浓度rhGH的矿化培养基中7天,检测OCCM-30细胞ALP活力的变化。结果：10、50、100 ng/ml rhGH均能促进成牙骨质细胞的增殖,并且细胞增殖与rhGH的浓度和时间呈正相关。24h时不同浓度rhGH均能明显促进OCCM-30细胞BSP mRNA的表达；10ng/ml组OPN和ALP mRNA、50ng/ml 组 ALP mRNA、 100ng/m1组OCN和OPG mRNA水平明显升高,而50和100ng/ml组OPN mRNA水平明显降低。48h时50ng/ml组ALP mRNA、100ng/ml组BSP和ALP mRNA的水平明显低于对照组,10ng/ml组OCN、BSP和ALP mRNA及50和100ng/ml组OPG mRNA高于对照组。不同浓度rhGH组OCCM-30细胞IANKL mRNA的表达无明显差异。24h时50和100ng/ml组RANKL/OPG mRNA比值减小,而48h时不同浓度rhGH组RANKL/OPG比值无明显差异。与Ong/ml组相比,1Ong/ml组OCCM-30细胞ALP活力增高,而50和100ng/ml组ALP活力降低。结论：10、50、100ng/ml rhGH均能促进成牙骨质细胞的增殖。rhGH对成牙骨质细胞矿化相关指标的影响具有剂量和时间依赖性。50和10Ong/ml rhGH短期刺激可能通过减小成牙骨质细胞RANKL/OPG mRNA的比值来抑制成牙骨质细胞介导的破骨细胞的分化。第四部分 重组人生长激素对成牙骨质细胞促细胞分裂原活化蛋白激酶通路的影响目的：探讨rhGH对成牙骨质细胞ERK1/2、JNK/SAPK和p38MAPK信号通路的影响。方法：10Ong/ml rhGH孵育OCCM-30细胞,采用Western blot法检测0、5、10、15、30、60min 时 ERK1/2、JNK/SAPK、p38MAPK磷酸化水平的变化。应用ERK1/2通路抑制剂U0126阻断其作用,观察10mmin时100ng/ml rhGH 对 ERK1/2磷酸化水平的影响。结果：在10Ong/ml rhGH刺激下,5min时OCCM-30细胞的ERK1/2磷酸化水平增加,10min达到峰值,15min明显降低,30min降至0min水平。ERK1/2通路抑制剂U0126存在时,1OOng/ml rhGH不能提高OCCM-30细胞ERK1/2磷酸化水平。100ng/mlrhGH不影响JNK/SAPK和p38 MAPK的磷酸化水平。结论：1OOng/ml rhGH可以激活OCCM-30细胞的ERK1/2通路,该作用能为ERK1/2通路抑制剂U0126所抑制；而相同浓度的rhGH不能激活JNK/SAPK和p38 MAPK通路。