FMOD对正畸牙移动及相关根吸收的影响

《Journal of Stomatology Oral and Maxillofacial Surgery》：Effect of FMOD on Orthodontic Tooth Movement and Associated Root Resorption

　　**摘要****背景** 正畸牙移动（OTM）是由异步性骨重塑所驱动的复杂生物学过程。纤维调蛋白（FMOD）是一种富含亮氨酸的小型蛋白聚糖，参与牙周组织重塑和牙根吸收。本研究旨在确定FMOD对大鼠正畸牙移动（OTM）及正畸性牙根吸收（OIRR）的影响。**方法** 将雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠随机分为三组：对照组、模型组和模型＋FMOD组。通过在右上颌第一磨牙上使用镍钛闭合线圈弹簧施加100 g的正畸力，持续14天，以在模型组和FMOD治疗组中诱导OTM。同时，模型＋FMOD组每两天接受一次局部牙周FMOD注射，而对照组则接受生理盐水注射且不加力。14天后，通过micro-CT分析牙齿移动距离、牙根吸收凹坑体积以及牙槽骨矿物质密度（BMD）。进行免疫组织化学和RT-qPCR检测成骨相关标志物（IGF-1、OCN、Osterix、Runx2）及破骨细胞相关标志物（RANKL和OPG）的表达。采用免疫荧光法检测FMOD的表达。**结果** 与对照组相比，模型组的OTM距离和OIRR均显著增加。FMOD治疗有效减轻了这些变化。此外，模型组成骨标志物的表达下调，而RANKL表达上调。然而，FMOD治疗逆转了这些变化。模型组中FMOD的免疫反应性降低，而局部给予FMOD后升高。**结论** FMOD可抑制正畸牙移动并减轻正畸性牙根吸收，同时伴随牙周组织中成骨及破骨相关蛋白标志物表达的改变。**引言** 正畸牙移动（OTM）是一个涉及牙周组织和牙槽骨重塑的生物学过程，由压力侧的骨吸收和张应力侧的骨形成所驱动[1]。OTM受各种信号分子局部合成和释放的调控，如细胞因子、生长因子、集落刺激因子和花生四烯酸代谢物，它们协同作用以调节骨沉积与吸收[2]。OTM由破骨细胞生成的激活所启动，其程度在很大程度上取决于破骨细胞的活性。牙齿移动的程度在很大程度上依赖于压力区的破骨细胞数量[3]。尽管正畸治疗对于纠正咬合错乱至关重要，但它往往会导致不良副作用，如正畸性牙根吸收（OIRR）[4]。OIRR是由牙周组织中受压区域的破骨细胞和牙骨质细胞激活所导致的常见临床问题[5]。既往研究报告称，约12%–17%的病例出现中度根尖吸收，1%–5%的病例出现重度根尖吸收。在严重情况下，OIRR可能危及治疗成功[6]。因此，在不加重牙根吸收的情况下实现加速牙移动仍然是重要的临床目标。纤维调蛋白（FMOD）是一种富含亮氨酸的小型蛋白聚糖（SLRP），属于细胞外基质（ECM）蛋白，通过与其他基质和信号分子相互作用介导组织重塑[7]。FMOD广泛分布于皮肤、软骨、肌腱、牙周韧带和牙骨质等结缔组织中，通过在机械应变下组织胶原纤维来维持组织结构完整性。先前的研究揭示了其多样化的生物学功能：它通过白细胞介素-1β信号通路促进皮肤创面中肌成纤维细胞的凋亡[8]，通过PI3K/AKT/mTOR轴减轻脑外伤诱导的抑郁[9]，并通过抑制TGF-β/SMAD通路增强诱导膜中的成骨作用[10,11]。在机制上，FMOD通过隔离TGF-β和RANKL来平衡骨转换，从而协调成骨细胞与破骨细胞的活性。在正畸背景下，在牙周和牙骨质基质中丰富的FMOD能够在压缩力下稳定牙周胶原结构，并保护牙骨质免受牙骨质细胞驱动的骨吸收。尽管已知SLRPs在机械刺激下可维持ECM稳态，但FMOD对正畸牙移动及正畸性牙根吸收的确切影响仍然不明确——这一知识空白促使了本研究的开展。在本研究中，我们施加100 g的正畸力建立了OIRR大鼠模型。我们研究了FMOD对牙齿移动距离、牙根吸收凹坑体积和牙槽骨矿物质密度的影响，并探索了潜在机制。我们的研究结果为探索FMOD作为正畸辅助剂的潜力提供了临床前实验证据；在进行临床转化之前，仍需进一步的调查。**章节摘要****动物** 18只雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠（6-8周龄，200–230 g）购自北京比博泰克生物科技有限公司。这是一项探索性初步动物研究，未进行正式的事前功效分析。根据已发表的正畸啮齿动物研究和我们的实验室预试验经验，每组分配6只大鼠，同时考虑到手术和样本处理过程中可能出现的动物损耗。每只大鼠被视为独立的**统计分析** 数据以均值±标准差（SD）表示。使用GraphPad Prism 9.0软件（GraphPad Software, San Diego, CA, USA）进行统计分析。采用Shapiro–Wilk检验验证所有数据集的正态分布，并使用Levene检验评估方差齐性。所有数据均符合参数检验的假设条件。采用单因素方差分析（ANOVA）配合Tukey事后检验进行多重比较。p值< 0.05被认为**OTM诱导性牙根吸收模型的成功建立** 为了研究FMOD的治疗潜力，我们建立了OTM介导的牙根吸收啮齿动物模型。在对照组（无机械力）中，第一磨牙与第二磨牙之间未观察到明显的牙间隙。在施加100 g的近中方向正畸力后，实验组显示出明显的磨牙位移。这些发现证实了正畸性牙根吸收大鼠模型的成功建立。**讨论** 正畸牙根吸收（ORR）是正畸治疗中常见的不良反应，其特征是在机械应力下由于牙骨质细胞的激活而导致牙根结构的丧失[14]。目前针对ORR的管理策略主要侧重于减少正畸力的大小和持续时间。然而，这些措施在预防或逆转吸收过程方面的效果有限[15]。在本研究中，我们成功建立了正畸牙移动的啮齿动物模型**结论** 总之，FMOD治疗减少了OTM距离和牙根吸收凹坑体积，并提高了牙槽骨密度，从而减轻了正畸性牙根吸收。我们的数据显示，局部给予FMOD后牙周组织中FMOD免疫反应性增加，同时伴随骨重塑标志物表达谱的改变，这与牙根吸收的减轻相关。**伦理批准** 本文报告的所有动物实验均遵循ARRIVE 2.0指南。实验程序经Bestcell Model Biological Center机构动物护理和使用委员会批准（批准号：BSMS-2025-06-12B），并符合《实验动物护理和使用指南》。**数据和材料可用性** 本研究中使用和/或分析的数据集可通过合理请求从通讯作者处获得。**资助** 本研究由武汉市医学科学研究项目资助（资助号：WX23A01）。**作者贡献** 郭伟和段沁妍：概念化、方法学、调查研究、数据整理、撰写-初稿。宁宝山：验证、形式分析和可视化。梅音：监督、撰写-审阅与编辑、项目管理、以及资金获取。所有作者均已阅读并批准最终手稿。**伦理声明** 本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究经Bestcell Model Biological Center批准。（批准号：BSMS-2025-06-12B）**CRediT作者贡献声明** **郭伟：** 撰写-初稿、方法学、调查研究、数据整理、概念化。**段沁妍：** 撰写-初稿、方法学、调查研究、数据整理、概念化。**宁宝山：** 可视化、验证、形式分析。**梅音：** 撰写-审阅与编辑、监督。**利益冲突声明** 作者声明不存在任何可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。**致谢** 不适用。郭伟|段沁妍|宁宝山|梅音