胰岛素样生长因子1对大鼠正畸牙牙周膜细胞整合素_3表达的影响

* 基金项目： 贵州省自然科学基金［黔科合 J 字［2009］2310 号］； 贵州省卫生厅基金（ gzwkj2009 － 1 － 015 号）
＊＊ 通讯作者： 梁颖 E-mail： liangying1028@ 163． com
正畸牙移动依赖于牙周组织的改建，尤其是牙 槽骨的改建。牙槽骨改建是骨吸收和新骨形成的动
广东牙病防治 2013 年 6 月 第 21 卷 第 6 期
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· 基础与应用研究 ·
胰岛素样生长因子 1 对大鼠正畸牙牙周膜细胞 整合素αⅴ、β3 表达的影响*
梁颖1，2＊＊ ， 刘建国2 ， 徐宇红2 ， 苏牧2 ， 黄瑾2 ， 管晓燕2 ， 高海涛2 ， 陈欣2
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ贵阳市口腔医院正畸科，贵州 贵阳（ 550002） ； 2 遵义医学院口腔学院
【摘要】 目的 研究重组人胰岛素样生长因子 1（ recombinant human insulin-like growth factor，rhIGF-1） 对大鼠正 畸牙牙周膜细胞整合素αⅴ、β3 表达的影响，探讨胰岛素样生长因子 1 在正畸牙移动过程中的作用机制。方法 将 30 只雄性 SD 大鼠按 rhIGF-1 注射浓度不同分为 6 组： 对照组 （ 0 μg / mL） 、1 μg / mL、2 μg / mL、4 μg / mL、 8 μg / mL、16 μg / mL 组，每组 5 只，隔日局部注射不同浓度的 rhIGF-1 0． 1 mL 于正畸牙颊侧牙龈黏膜下，第 10 天 处死大鼠，用原位杂交方法检测整合素αⅴ、β3 在牙周组织中的表达变化。结果 压力侧对照组整合素αⅴ、β3 表 达较低； 2、4 μg / mL 组整合素αⅴ、β3 表达高于对照组（ P ＜ 0． 01） ，8、16 μg / mL 组整合素αⅴ、β3 表达逐渐减弱， 但仍高于对照组（ P ＜ 0． 05 ） 。8 μg / mL 组张力侧牙周膜细胞整合素 αⅴ、β3 表达达到峰值，高于对照组 （ P ＜ 0． 01） ，16 μg / mL 组表达略有下降，但仍高于对照组（ P ＜ 0． 01） 。结论 外源性 rhIGF-1 通过增强牙周膜细胞整 合素αⅴ、β3 的表达，促进细胞功能，加速正畸牙周组织的改建。 【关键词】 胰岛素样生长因子 1； 整合素 αⅴ ； 整合素 β3 ； 正畸； 牙周组织 【主题词】 胰岛素样生长因子Ⅰ； 受体，玻连蛋白； 正畸； 牙周膜 【中图分类号】 R781． 4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006 － 5245（ 2013） － 0285 － 05 【引用著录格式】 梁颖，刘建国，徐宇红，等． 胰岛素样生长因子 1 对大鼠正畸牙牙周膜细胞整合素αⅴ、β3 表达 的影响． 广东牙病防治，2013，21（ 6） ： 285-289． Effects of local injection of insulin-like growth factor-1 on the expression of integrin αⅴ，β3 in periodontal tissues of orthodontic tooth in rats LIANG Ying1 ，LIU Jian-guo，XU Yu-hong，SU Mu，HUANG Jin，GUAN Xiao-yan， GAO Hai-tao，CHEN Xin． 1 Department of Orthodontics，Stomatological Hospital of Guiyang，Guiyang 550002，China 【Abstract】 Objective To study the effects of recombinant human insulin-like growth factor （ rhIGF-I） on integrin αⅴ，β3 in the periodontal tissue of orthodontics tooth in rats． Methods The first maxillary molars of the rats were moved medially by an elastic string which delivered a force of 50 g． Thirty SD rats were randomly divided into six groups，which were injected with 0． 1 mL rhIGF-1 of 0 （ control group） ，1，2，4，8，16 μg / mL in the buccal submucosal area of the molar per triduum． Ten days later，all rats were killed and the expressions of integrin αⅴ，β3 in periodontal tissue were deteceted in situ hybridization． Results Integrin αⅴ，β3 of control group expressed lowly in periodontal tissues． The 2 μg / mL and 4 μg / mL groups showed a significantly increasing expression of integrin αⅴ，β3 in the compression sides compared with the control group （ P ＜ 0． 01） ． At the level of 8 μg / mL and 16 μg / mL，the expressions reduced gradually，but showed significantly differences compared with the control group （ P ＜ 0． 05） ． The expressions of integrin αⅴ，β3 in the tension sides increased gradually with the concentrations of rhIGF-1 increased from 2 μg / mL to 8 μg / mL． At the level 16 μg / mL，the expression of integrin αⅴ，β3 decreased slightly，but still significantly higher than that in the control group （ P ＜ 0． 01） ． Conclusion Exogenous rhIGF-1 accelerate the periodontal tissue remodeling by enhancing the expression of integrin αⅴ，β3 in periodontal tissue． 【Key words】 Insulin-like growth factor-1； Integrin αⅴ ； Integrin β3 ； Orthodontics； Periodontium 【MeSH】 Insulin-like growth factorⅠ； Receptors，vitronection； Orthodontics； Periodontium
动物加力并注射后第 10 天，将大鼠麻醉，处死， 用 200 mL 生理盐水经心脏灌注冲洗，再用体积分数
4% 多聚甲醛溶液固定。锐性分离左上颌第一磨牙 牙体及其牙周组织，置于 4 ℃ 体积分数 4% 多聚甲醛 溶液中固定 24 h，然后于 4 ℃ 质量分数 15% 的乙二 胺四乙酸（ ethylene diamine tetra acetic acid，EDTA） 溶液脱钙液中浸泡脱钙，每 3 d 更换脱钙液，大头针 能顺利穿透组织时终止脱钙，时间约 45 d。然后梯 度浓度乙醇 脱 水，二 甲 苯 溶 液 置 换，石 蜡 包 埋，将 标 本按磨牙近远中方向切片，片厚 5 ～ 6 μm。 1． 4 整合素αⅴ、β3 的表达检测
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态平衡 过 程，这 一 过 程 机 制 复 杂，受 多 种 因 子 调 节［1］。胰岛素样生长因子 1 （ insulin-like growth factor-1，IGF-1） 可调节成骨细胞和破骨细胞的分化及 其功能，是调节牙周组织改建尤其是牙槽骨改建的 重要因子。整合素αⅴ、β3 在牙周组织中广泛表达， 在正畸牙牙周组织改建中具有调节激活各种牙周膜 细胞的功能，越来越多的研究提示 IGF-1 和整合素 介导的信号通路在多个环节发生重叠，即两者之间 的“对话”（ cross-talk） 现象。“对话”现象的研究有 利于更好地理解细胞在生理和病理条件下的生物学 过程。本实验 建 立 大 鼠 正 畸 牙 移 动 模 型，观 察 局 部 注射不同浓度重组人胰岛素样生长因子 1 （ recombinant human insulin-like growth factor，rhIGF-1 ） 对 大 鼠正畸牙牙周膜细胞整合素αⅴ、β3 表达的影响，为 正畸临床应用 IGF-1 提供理论依据。
1 材料和方法 1． 1 动物和试剂
30 只雄性 SD 大鼠，6 ～ 8 周龄，体质量 200 ～ 250 g，由第三军医大学实验动物中心提供，动物许可 证号为 SCXK（ 渝） 20020003。
重组人胰岛素样生长因子-Ⅰ冻干粉（ Peprotech 公司，美国） ； 兔抗人整合素 αⅴ多克隆抗体和兔抗人 整合素 β3 多克隆抗体（ 浓缩液） （ Chemicon 公司，加 拿大） ； 整合素αⅴ、β3 基因 mRNA 链原位杂交实验 试剂盒（ 武汉博士德生物工程有限公司） ； 正畸用镍 钛螺旋拉簧（ Central Islip 公司，美国） ； 正畸弹簧测 力计（ 杭州西湖生物材料研究所） 。 1． 2 分组及模型建立
将 30 只雄性 SD 大鼠按 rhIGF-1 注射浓度随机 分为 6 组： 对照组（ 0 μg / mL） 、1 μg / mL、2 μg / mL、 4 μg / mL、8 μg / mL、16 μg / mL 组，每组5 只，分笼饲 养，按正常实 验 环 境 给 予 饲 养 室 适 当 室 温、湿 度、通 风及照明条件，适应性喂养 1 周后开始实验。全身 麻醉下，使用快速涡轮机，用细金刚砂钻在大鼠左上 颌第一磨牙的近中面、近中轴角颈缘及上颌前牙颈 缘分别磨出深约 0． 2 mm 的沟槽，以利于固定结扎 丝。将一根镍钛螺旋拉簧结扎固定于左上颌第一磨 牙和上颌切牙间，施加力为 50 g，使第一磨牙近中移 动。隔日局部注射不同浓度的 rhIGF-1 0． 1 mL 于正 畸牙的颊侧牙龈黏膜下，对照组注射同等剂量的磷 酸盐缓冲液（ phosphate buffer solution，PBS） 。 1． 3 标本获取及处理