Nrf2在根尖周炎及牙髓血運重建中作用的初步研究.pdf

1、根尖周炎是一種多由微生物感染引起的發(fā)生在牙根尖周組織的炎癥性疾病。臨床上，對于發(fā)生根尖周炎的牙齒，需進行根管治療，而年輕恒牙治療方法還包括氫氧化鈣根尖誘導成形術和現在臨床上較常用的MTA根尖屏障術。但根尖誘導成形術時間和效果不確定，根尖屏障術雖然可以提高患者的依從性，提高了治愈的概率，但很難使牙根得到完全發(fā)育。短而薄弱的牙根會增加后續(xù)折裂的可能性。年輕恒牙根尖周炎的治療，預期達到的結果應包括治愈根尖周炎癥、促進牙根的繼續(xù)發(fā)育及牙髓組織的

2、功能性（組織學和感覺）修復的完成。然而目前治療方案很難達到這一目標，僅能在治愈根尖周炎癥這一方面有所保障。臨床研究和一系列病例報道均表明，牙髓壞死伴根尖周炎的年輕恒牙經過嚴格根管消毒、刺激根尖周血液進入根管和嚴密冠部充填，可能夠使得牙根繼續(xù)發(fā)育，X線表現為牙根長度增加、根管壁增厚、根尖孔逐漸閉合以及根尖病變消失，這一治療方法稱為“牙髓血運重建”(pulp revascularization)。
　　根尖周病的發(fā)生、發(fā)展以及牙髓血運

3、重建的過程是多重因素交互作用，機制非常復雜的過程，對其機制存在許多假設尚未形成成熟的理論，有待進一步研究。研究根尖周炎的發(fā)病機制，尤其是各種細胞因子及轉錄因子在根尖周炎中的作用，一直以來都是國內外學者研究的熱點。
　　轉錄因子E2相關因子2(nuclear factor-E2-related factor2，Nrf2)是一種核轉錄因子，以Keap1-Nrf2-ARE信號通路介導Ⅱ相解毒酶和抗氧化基因的轉錄，被認為是迄今為止細胞抗氧

4、化機制中發(fā)現的最重要的通路。許多疾病的發(fā)生都與氧化應激相關，Keap1-Nrf2-ARE通路的抗氧化作用廣泛，可以保護多種細胞，在許多疾病中起到重要作用，其中包括惡性腫瘤、帕金森病、阿爾茨海默病、糖尿病等。
　　近年來發(fā)現其在炎癥的抑制中也能起到重要作用。研究表明Keap1-Nrf2-ARE信號通路參與削弱炎癥相關病理過程。此外，Nrf2還有促血管形成的功能。研究表明，Nrf2與血管的形成修復、血管內皮細胞的保護、增殖、分化、遷移

5、以及血管形成能力相關。Nrf2與口腔疾病相關的研究較少。近年來學者研究表明Keap1-Nrf2-ARE通路的激活可能抑制牙齦卟啉單胞菌LPS刺激的巨噬細胞炎癥反應及結扎誘導的大鼠牙周炎的發(fā)展等。根尖周炎的發(fā)生發(fā)展是炎癥相關病理過程，牙髓血運重建過程，是一個在炎癥控制的條件下根管內新生組織長入的過程，而新生組織的生存離不開血運的重建，故推測Nrf2在根尖周炎的發(fā)展以及牙髓血運重建過程也可能起到一定作用。
　　綜上所述，Nrf2是一種

6、在細胞保護、炎癥控制及血管形成中均有可能起到重要作用的轉錄因子，但由于倫理道德上存在局限性，在人體內難以檢測其在根尖周炎及牙髓血運重建過程中的動態(tài)表達過程。本實驗選擇小鼠作為實驗對象，測定Nrf2在炎癥及組織愈合過程中分布及表達量隨時間變化的規(guī)律，為探索根尖周炎愈合及牙髓血運重建的機制提供一定的理論依據。
　　目的：
　　本實驗擬通過建立小鼠根尖周炎及牙髓血運重建模型，研究Nrf2在根尖周炎發(fā)展及牙髓血運重建組織新生過程中的

7、影響，為研究根尖周炎發(fā)生發(fā)展及牙髓血運重建機制提供一定理論依據。
　　方法：
　　第一部分 小鼠下頜第一磨牙根尖周炎模型的建立
　　20只3周齡C57BL/6小鼠隨機選取10只作為實驗組，另外10只作為對照組。實驗組小鼠下頜第一磨牙從冠部開髓，髓腔開放于口腔環(huán)境3周。于術后3周處死實驗動物，分離下頜骨，進一步進行組織學、影像學及熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測。5只實驗動物脫頸處死，分離下頜骨，固定24 h，使用M

8、icro-CT成像系統對標本逐個進行斷層掃描成像，用于后續(xù)觀察分析。掃描過后標本制作石蠟切片，進行HE染色。將實驗組另外5只小鼠脫頸處死，提取根尖周及根管內組織總RNA，qRT-PCR檢測炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA表達情況，對結果進行統計學分析。
　　第二部分 小鼠下頜第一磨牙牙髓血運重建模型的建立
　　30只3周齡C57BL/6小鼠隨機選取20只作為實驗組（10只使用流動樹脂行冠部充填，10使用玻璃

9、離子水門汀行冠部充填），另外10只作為對照組。實驗組小鼠下頜第一磨牙從冠部開髓，使用6#、8#K銼疏通根管，去除牙髓，并將K銼超出根尖孔，刺激根尖周組織出血至根管口水平，待血凝塊形成后，使用MTA覆蓋整個血凝塊面。其中10只小鼠使用玻璃離子水門汀(GIC)進行冠部充填，另外10只小鼠使用流動樹脂進行冠部充填，記錄手術時間。術后3周檢查牙髓血運重建組充填物脫落情況，對兩組手術時間及充填物脫落率進行統計學分析。處死實驗動物，分離下頜骨，同實

10、驗一方法進一步進行組織學、影像學分析及qRT-PCR檢測VEGF mRNA表達情況。
　　第三部分 Nrf2在根尖周炎及牙髓血運重建過程中表達的研究
　　10只3周齡C57BL/6小鼠進行脫頸處死，分離下頜骨，置于4％中性多聚甲醛中固定24 h，使用防脫片制作石蠟切片進行免疫組化染色，檢測Nrf2表達情況。20只小鼠，左側下頜第一磨牙行牙髓血運重建術，右側下頜第一磨牙將牙髓腔直接開放于口腔環(huán)境3周，造成實驗性根尖周炎。于術后

11、1、4周處死實驗動物，分離下頜骨，進一步進行HE染色、影像學掃描。提取組織總RNA，根尖周炎組qRT-PCR檢測Nrf2、IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA表達情況，牙髓血運重建組檢測Nrf2、VEGF mRNA表達情況，未經處理的小鼠作為對照組，檢測以上所有因子。根尖周炎組及牙髓血運重建組各時間點分別選取與HE染色結果連續(xù)的切片進行免疫組化染色，觀察Nrf2表達變化。
　　結果：
　　1.建立小鼠下頜第一磨牙根尖周

12、炎模型
　　實驗期間動物一般狀況良好，未觀察到明顯牙體折裂或松動。Micro-CT顯示，術后3周根尖周炎組下頜第一磨牙可觀察到根尖周骨質破壞。組織學結果表明，根管內充滿壞死物質，根尖周大量巨噬細胞、中性粒細胞、淋巴細胞等慢性炎癥細胞浸潤，IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA表達顯著高于對照組(P＜0.05)。
　　2.建立小鼠下頜第一磨牙牙髓血運重建模型
　　術后3周，牙髓血運重建組部分牙冠部充填物脫落。與流動樹

13、脂組相比，玻璃離子水門汀組手術耗時較少，且充填物脫落率低，差異均具有統計學意義(P＜0.05）。Micro-CT顯示，牙髓血運重建組下頜第一磨牙牙冠可見高密度充填物影像，封閉根管口，根管腔縮窄，管壁增厚，根尖部膨大，有新生硬組織形成，根尖孔縮小。組織學分析表明，管腔有血管化的新生組織長入，根尖部有骨樣及軟骨樣組織沉積，VEGF mRNA表達顯著高于對照組(P＜0.05)。
　　3.Nrf2在根尖周炎及牙髓血運重建過程中表達的變化<

14、br>　　正常情況下，Nrf2在牙髓及根尖周組織中表達較少，表達部位主要在胞漿。與對照組相比，實驗組各時間點Nrf2陽性細胞都有所增加，胞漿與胞核都存在Nff2表達，且胞核Nrf2表達大大增加。根尖周炎組中術后1周Nrf2陽性細胞多于術后4周，根管內及根尖周炎癥區(qū)域可見Nrf2呈陽性表達，主要位于淋巴細胞、中性粒細胞等炎癥細胞中，細胞呈圓形或橢圓形，胞漿或胞核呈棕黃色深染，根管內成纖維細胞也可見Nrf2陽性表達。牙髓血運重建組中術后4周

15、Nrf2陽性細胞多于術后1周，可見根管內及根尖周組織Nrf2呈陽性表達，主要為形狀不規(guī)則的成纖維細胞樣細胞。
　　結論：
　　1.本實驗成功建立小鼠下頜第一磨牙根尖周炎模型，并采用影像學、組織學和分子生物學的方法對根尖周炎模型進行評價，實驗結果表明，與對照組相比，根尖周炎組根尖周病損形成，該模型的成功建立可便于進一步研究根尖周炎炎癥發(fā)展機制。
　　2.本實驗成功建立并評價小鼠下頜第一磨牙去髓后血運重建模型，且認為玻璃離