【摘要】： 目的: 用优化剂量的脉冲Nd:YAG激光照射牙髓断面后,动态观察牙髓组织中热休克蛋白70 (HSP70)、转化生长因子β1 (TGF-β1)和骨形成蛋白2 (BMP-2 )在不同时间段和部位的表达情况,并用透射电镜观察组织变化,分析各观察指标在损伤防御和自我修复过程中的生物学意义,进一步探讨牙髓组织经激光照射后的损伤修复机制。 方法: 1.脉冲Nd:YAG激光照射牙髓断面优化剂量的筛选:健康本地杂种犬4只(1-4号犬),选用每只犬的前磨牙、磨牙为实验牙。 对照组A组:5×4个牙(每只犬左上3个前磨牙,2个磨牙); 激光照射组分3个不同的照射条件: B组5×4牙(每只犬左下3个前磨牙,2个磨牙) :40 Hz、50 mJ、2 W、5 s ; C组5×4牙(每只犬右上3个前磨牙,2个磨牙) :40 Hz、50 mJ、2 W、10 s ; D组5×4牙(每只犬右下3个前磨牙,2个磨牙) :60 Hz、50 mJ、3 W、5 s。 3种参数的激光照射牙髓断面,并在3 d、15 d、25 d和45 d 4个时间段将犬处死,即刻取下所有的实验牙,固定、脱钙、包埋、常规切片、HE染色。参照牙髓组织学评价标准,筛选优化剂量的脉冲Nd:YAG激光技术参数。 2.优化剂量脉冲Nd:YAG激光照射犬牙髓断面后牙髓的病理学观察:使用成年健康杂种犬4只(雄性),体重10 kg～16 kg ,牙齿和尖周发育完全,无损坏及牙周病。选用每只犬的前磨牙、磨牙为实验牙,共96个(其中80个HE染色和免疫组化,16个透射电镜)。 对照组(A_1组、A_2组、A_3组、A_4组):12 (12×4)个牙(每只犬左侧上、下颌3个前磨牙、3个磨牙)。 激光照射组: B组12个牙(1号犬右侧上、下颌3个前磨牙、3个磨牙):术后3 d处死; C组12个牙(2号犬右侧上、下颌3个前磨牙、3个磨牙):术后15 d处死; D组12个牙(3号犬右侧上、下颌3个前磨牙、3个磨牙):术后21 d处死; E组12个牙(4号犬右侧上、下颌3个前磨牙、3个磨牙):术后45 d处死。 激光照射组的照射条件: 40 Hz、50 mJ、2 W、5 s。激光由光导纤维传递,光轴与牙面垂直,纤维尖端距照射面2 mm ,光斑直径2 mm。术后3 d、15 d、21 d、45 d分别处死,取上下颌骨,分离各实验牙,于根尖1/3处横断,固定、脱钙、包埋、常规切片,进行HE染色和免疫组织化学分析。在每组中随机抽取劈开右侧2个上颌前磨牙,取出牙髓经固定后切片,进行透射电镜观察。应用Image- Pro Plus 5.0图像分析处理软件测得免疫组化图像的平均OD值,所得数据应用SPSS13.0统计软件,秩和检验Kruskal-Wallis法、Nemenyi法以及完全随机设计单因素方差分析(One-way ANOVA)和LSD-t检验。 观测优化脉冲Nd:YAG激光照射牙髓断面后牙髓组织在不同时间的动态病理变化以及微观状态下的变化; 观测牙髓中HSP70、TGF-β_1和BMP-2在不同时间和部位的表达情况的动态变化;探讨牙髓在热损伤后的防御和自我修复机制,以及三种因子在防御和自我修复过程中的作用机制。 结果: 1.实验组B组40 Hz、50 mJ、5 s的脉冲Nd:YAG激光不但能凝固、炭化根髓断面组织,起充分的止血作用,而且还具有抗炎,促进牙本质桥形成和牙髓组织修复愈合的作用。术后早期,创伤牙髓的愈合优于对照组差异有统计学意义(P0. 05);术后15 d、21 d及45 d有程度不同的牙本质桥形成,根部牙髓无明显异常,组织学疗效评价均为成功,表明在此条件Nd:YAG激光在一定程度上有促进创伤愈合作用。但在D组60 HZ、50 mJ输出能量3 W条件下,根髓却存在成牙本质细胞排列紊乱变性、血管扩张充血及炎细胞浸润等,治疗成功率仅有20%左右,提示:大能量Nd:YAG激光照射牙髓具有较强的损伤作用。 2.脉冲Nd:YAG激光照射后HE染色结果:从最初的牙髓充血、水肿,成牙本质细胞空泡性变,至炎细胞浸润,最后的修复性牙本质形成,可直观地看到牙髓可逆性的损伤修复过程。 成牙本质细胞空泡性变和牙髓血管充血和出血情况的数据经统计学分析后得出:B组和A_1、A_4、D组、E组差异有统计学意义(P0.05),B组和C组差异无统计学意义。炎细胞浸润情况在B组达最高峰,至45 d时牙髓恢复正常。E组中可见部分第三期牙本质形成。 透射电镜显示:B组和C组:成牙本质细胞核周间隙轻度扩张,粗面内质网中度扩张,有的呈囊泡状,并有脱颗粒现象,部分线粒体峭和基质出现降解。吞噬细胞胞体大,多突起,细胞器丰富,富有大量溶酶体颗粒和大量吞噬泡。提示:牙髓对于激光造成的损伤具备自我防御能力。D组和E组:电镜下形态和A2、A3、A4组相似,成牙本质细胞胞质丰富,富有粗面内质网、核糖体、线粒体,核上区有发育良好的高尔基复合体区,含多层扁平囊、大泡、小泡。粗面内质网带状,核糖体都很丰富,线粒体卵圆形,板层状嵴。提示:牙髓细胞出现增生。 本实验结果提示:所用优化激光剂量照射牙髓断面后牙髓发生可逆的损伤修复过程。 3.HSP70、TGF-β_1、BMP-2分别在照射后3 d、21 d和45 d表达最强,与其余各时间段的表达差异均有统计学意义(P0.05)。 HSP70在激光照射牙髓后,在早期达高峰,而后逐渐恢复至照射前水平,但在照射后45 d反低于对照组(P0.05)。定量分析表明,各小组间HSP70表达的差异均有统计学意义(P0.05)。 TGF-β_1在激光照射牙髓后一度上升, 21 d达高峰,45 d时下降,但仍高于对照组。定量分析表明,各组间TGF-β_1表达的差异有统计学意义(P0.05)。BMP-2在激光照射牙髓后3 d内表达未见明显变化(P0.05),照射后21 d和45 d时表达均上升(P0.05)。定量分析表明,各组BMP-2表达的差异均有统计学意义(P0.05)。 结论: ①实验结果提示:小剂量Nd:YAG激光有促进创伤早期愈合作用;大能量Nd : YAG激光有较强的损伤作用;一定能量范围内激光对牙髓的损伤程度多少与激光的照射时间有关。筛选出优化激光剂量:每脉冲内发射时间为0.05 s,间歇时间0.3 s,光斑大小为2 mm,扫描照射5 s,其平均功率2 W,40 Hz,50 mJ。 ②用优化激光剂量脉冲Nd:YAG激光照射后牙髓发生可逆的损伤修复过程。 ③超微结构的变化提示牙髓具有自我防御功能。 ④实验结果提示: HSP70在激光照射后受到热刺激特异性出现,在强效诱导剂一多种炎性递质的作用下,在早期强效表达,限制炎症发展,保护损伤的牙髓。在损伤晚期则可能参与牙齿矿化修复过程提示:HSP70在后期对牙髓的修复起作用。 ⑤TGF-β_1和BMP-2在正常牙髓和损伤的牙髓中存在,表达情况的动态变化提示:在损伤早期起防御作用,后期参与牙髓的自我修复过程,并促进修复性牙本质的形成。
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R781.05
【图文】：
组45d牙本质桥形成
组15d牙本质桥形成HE×200HE×100
组45d牙本质桥形成
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2773290
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