小鼠模型中咬合接触下种植体周围骨重塑的阶段依赖性

Stage-Dependent Peri-Implant Bone Remodelling Under Occlusal Contact in a Murine Model

作者信息Ruolan Cao, Yoko Takemura, Yasuko Moriyama, Wenxuan Lai, Xi Chen, Ami Izumi, Mari Abe, Yasunori Ayukawa
PMID42556099
发布时间2026-08-05
DOI10.1016/j.identj.2026.109795

实验完整度

研究包含动物模型、组织学、组织形态计量学、TRAP/ALP染色和免疫荧光等多个实验层级,并进行了功能验证和机制探索,但缺少独立验证性实验(如micro-CT、力学测试)及对照设置不完整。

主要模型

大鼠口内种植体模型 Wistar大鼠

重点核对

种植体穿黏膜段高度(0.5、1.0、1.5 mm) 大鼠品系、性别(雄性Wistar大鼠,5周龄) 咬合负荷变化方式(同侧或对侧拔牙) 观察时间点(种植后5周) 样本量(每组5只)

摘要

背景与目的:在种植体愈合和维护期间,咬合接触条件是动态变化的,但种植体周围骨反应可能取决于骨-种植体界面的成熟度。本研究使用大鼠口内种植体模型,评估了种植体周围骨对接触水平和负荷变化条件的阶段依赖性反应。方法:将50只5周龄雄性Wistar大鼠分为5组:0.5、1.0和1.5组,分别代表穿黏膜段高度为0.5、1.0和1.5 mm,以及初始骨结合后同侧或对侧负荷变化组(IL和CL组)。将0.5、1.0和1.5组作为愈合期负荷组进行比较,将1.0、IL和CL组作为骨结合后负荷变化组进行比较。结果包括骨面积分数(BA%)、表观骨-种植体接触率(BIC%)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)和碱性磷酸酶(ALP)阳性面积,以及连接蛋白43(Cx43)和硬骨素的免疫荧光。结果:在愈合期间,1.5组的BA%和ALP阳性面积高于0.5组,但BIC%较低,且在牙槽嵴顶骨-种植体界面处出现更明显的不连续。1.0组和1.5组的Cx43阳性面积高于0.5组,而1.0组的硬骨素阳性面积最低。骨结合后,IL和CL组的BIC%低于1.0组,TRAP阳性面积大于1.0组,但BA%在一周内无显著降低。IL和CL组的硬骨素校正强度高于1.0组。结论:在该大鼠模型的局限性内,种植体周围骨对咬合接触相关条件的反应是阶段依赖性的。较大或保留的种植体周围骨面积不一定表示连续的骨-种植体接触,支持骨面积-界面解耦的概念。临床相关性:种植体咬合应作为日常的动态条件进行管理,在愈合期间控制接触,并在维护期间持续重新评估,即使骨水平看起来稳定。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
种植体周围骨对咬合接触相关条件的反应是否依赖于骨-种植体界面的成熟度?
核心机制
咬合负荷相关条件通过影响骨形成和破骨活性,导致骨面积与骨-种植体接触解耦,涉及连接蛋白43和硬骨素介导的骨细胞机械敏感信号通路。
主要证据
大鼠种植体模型显示,愈合期较高穿黏膜段高度(1.5 mm)增加骨面积但降低骨-种植体接触;骨结合后负荷改变(IL、CL)降低BIC%并增加TRAP阳性面积,但BA%无显著变化。
研究意义
研究支持种植体咬合管理应视为动态维护过程,需在愈合期保护发育中的界面,并在维护期持续评估咬合风险。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立大鼠口内种植体模型并施加咬合接触条件

通过改变种植体穿黏膜段高度,建立不同咬合接触水平,模拟愈合期不同负荷条件。

拔除大鼠右上第一磨牙后,植入不同穿黏膜段高度(0.5、1.0、1.5 mm)的纯钛种植体,构建愈合期负荷模型;部分种植体(1.0 mm)在骨结合后拔除同侧或对侧磨牙,构建骨结合后负荷变化模型。

2

组织形态计量学分析骨面积和骨-种植体接触

定量评估不同负荷条件下种植体周围骨量和界面接触情况。

制备未脱钙磨片,Villanueva-Goldner染色,在ROI内测量BA%和BIC%。

3

TRAP和ALP组织化学染色评估骨重塑活性

评估骨吸收和骨形成活性在不同负荷条件下的变化。

使用未脱钙冷冻切片,进行TRAP和ALP染色,定量阳性面积。

4

免疫荧光分析Cx43和硬骨素表达

检测骨细胞相关机械敏感信号标志物的表达变化。

使用Cx43和硬骨素抗体进行免疫荧光染色,定量阳性面积和校正平均荧光强度。

5

统计分析

检验不同组间差异及BA%与BIC%的相关性。

使用SPSS进行正态性检验、方差齐性检验,选择合适的ANOVA或非参数检验,并进行Spearman相关性分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
扩孔钻----
商业纯钛种植体(Sky Blue)----
精密锯(Leica SP1600)Leica--
研磨抛光机Buehler Ltd.--
Villanueva-Goldner染色----
SCEM包埋剂Section-Lab Co., Ltd.--
Cryofilm Type 2C (9) 切片膜Section-Lab Co., Ltd.--
TRAP/ALP试剂盒Fujifilm Wako Pure Chemical Corporation--
抗Cx43抗体Proteintech Group--
抗硬骨素抗体Proteintech Group--
FlexAble 2.0 CoraLite系统----
DAPI----
Fiji软件----
SPSS统计软件IBM Corp.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物分组与模型构建
动物品系、性别、年龄、体重;种植体穿黏膜段高度;拔牙方案;观察时间点。
阅读提示:Materials and methods: Animals and experimental design; Surgical procedures
种植体植入手术
种植体规格(直径、长度、穿黏膜段高度);植入位置;拔牙与植入间隔时间。
阅读提示:Materials and methods: Surgical procedures
组织处理与切片
固定剂及时间;包埋剂;切片厚度;磨片或冷冻切片方法。
阅读提示:Materials and methods: Preparation of undecalcified ground sections; Undecalcified frozen sections
组织化学与免疫荧光
TRAP/ALP染色步骤;抗体浓度;孵育时间;检测系统;阳性面积定量方法。
阅读提示:Materials and methods: Undecalcified frozen sections, histochemistry and immunofluorescence analysis
图像采集与定量分析
显微镜设置;ROI定义;阈值设定;每只动物分析的视野数;统计方法。
阅读提示:Materials and methods: Image acquisition and statistical analyses; Figure legends for ROI definition