颞下颌关节病动物模型的建立方法

颞下颌关节病动物模型的建立方法周子凌3022007002口腔医学系十三队颞下颌关节病动物模型的建立方法摘要：颞下颌关节病的实验动物模型将为疾病病因机制的探讨、治疗方法的比较及治疗效果的判定等研究提供良好的实验途径。

本文将根据相似性，重复性，可靠性，适用性，经济性等原则就不同的颞下颌关节病动物模型的种类，建模方法，效果评判做一综述。

关键词：颞下颌关节病，动物模型颞下颌关节病是临床常见疾病之一，种类较多，其中以颞下颌关节紊乱症及骨关节病最为常见。

其病因和病理机制不明，对其治疗始终处于探索阶段。

动物模型的建立则为病理机制的探讨和临床治疗提供了重要的实验条件和辅助手段。

因此建立良好的颞下颌关节病模型对研究其病理机制有重要的作用。

当前建立颞下颌关节病动物模型的主要方法包括创伤法，腔内注射法，偏侧咀嚼法，心理应激法，咬合干扰法等方法。

实验动物主要有大鼠，兔，山羊，小型猪等。

1 创伤法创伤法旨在通过对颞下颌关节造成直接或间接损伤创伤来破坏关节结构，从而诱发实验动物产生颞下颌关节疾病。

主要可通过外科手术和撞击法的方式构建动物模型。

外科手术法主要是通过外科手术直接破坏关节腔结构。

其主要手术方法包括切除咬肌①，破坏关节表面软骨，去除关节盘，关节腔内植骨②，于关节镜直视下，于关节结节后斜面以电动削刨器行关节面钻孔，形成关节结节骨软骨缺损模型③。

外科手术法主要针对体型较大的动物如山羊，兔，小型猪等。

以上手术直接造成关节结构和内环境的破坏，创伤大，易留并发症，与人类颞下颌关节病发生发展过程差别很大。

④撞击法主要通过撞击机撞击实验动物下颌角的方法造成颞下颌关节间接损伤，建立颞下颌关节病动物模型。

撞击机一般包括固定系统(包括底梁、大小基座)、致伤系统(包括高压气室、发射管、撞击杆、投射体)、激光测速装置、激发装置、可调载物台及回收桶小车等部分组成；其中撞击杆前端携带不同质量的钢质投射物。

通过调节高压气室内的气体压力的大小来驱动撞击杆使投射体产生不同的速度。

当撞击杆在运动过程中受阻而于瞬间制动时，其前端的投射体被仍以原速抛出。

．可适用于家兔、犬、羊、猴、猪等较大动物的撞击实验。

依动物的固定方式不同可将撞击方式分为静态和动态两种。

静态时动物受撞击后不能向后移动，便于在动物上布放许多传感器，进行生物力学测试。

动态时动物不作任何固定，成自由撞击状态，模拟拳击、投射物等对人体的损伤。

⑤该方法常用动物模型为山羊。

方法为用多功能生物撞击机以10 MPa的气压推动撞击杆，使0．845 kg的钢质圆柱形抛射体以(18．46±0．31)m／s的撞击速度在开口状态下撞击山羊颏部，撞击能量为139．2～148．8 J，间接造成幼年山羊双侧颞下颌关节的间接性损伤。

⑥也有采用兔或鼠作为实验动物模型。

根据作者了解，由于这种方法花费较大，且重复性，可靠性较低，并且容易造成实验人员危险，现在已不再使用。

2 腔内注射法腔内注射法主要是通过向关节腔内注射一些物质对颞下颌关节造成一定损伤。

常用物质包括细胞因子，酶类，抗原物质等。

2.1 细胞因子。

对老鼠的膝关节和踝关节注射人重组白细胞介素1(human recombinant interleukin-1，hrIL-1)，可导致关节炎症。

结果证实，关节内注射hrIL-1所导致的关节炎症病变程度取决于注射的部位、次数、剂量和动物年龄。

⑦将hrIL-la(1．5×l U／0．01 lTl1)200 m1分两次、间隔10d注入老鼠的颞颌关节左侧关节上腔，可诱发关节炎。

⑧一些学者采用关节腔内注射肿瘤坏死因子诱发骨关节病。

⑨2.2 酶类。

常用的酶包括胶原酶和木瓜蛋白酶。

通过山羊关节上腔内注射0．5％胶原酶，可制造颞下颌骨关节炎（TMJOA）实验动物模型⑩。

在大白兔的右侧颞下颌关节上腔以及下腔注射注射2％木瓜蛋白酶各O．2mL，注射两次，3天一次。

注射早期，颞骨关节面、关节盘、髁状突软骨即出现明显的骨关节病的改变；后期出现关节软骨纤维层剥脱，关节软骨以及关节盘中的裂隙明显，局部颞骨关节面和髁状突出现关节软骨剥脱等损害。

112.3 抗原物质用4ml卵白蛋白(ovalburmin)分别于第l天和第l4天两次注射于兔的皮下使其致敏，再于第19天关节腔内注射0．2 ml(20 mdm1)卵白蛋白诱发出了关节炎症。

122.4 其它关节腔内注射药物尚有激素(包括雌激素、肾上腺皮质激素)13，P物质(substance P，10 M，0．01m1)14，福氏佐剂(complete Freund s edjuvant，CrA)，15角叉菜(carrageenan)16，尿酸盐结晶体(urate crysta1)17等。

腔内注射法不容易造成关节结构和内环境的破坏，重复性较好，绝大部分的实验动物都可适用。

但仍然与人类颞下颌关节病发病机制相差甚远。

3 偏侧咀嚼法偏侧咀嚼一直是颞下颌关节病发病的重要原因，因此许多研究通过拔除动物的牙齿造成牙列缺损，关系紊乱，从而改变关节负荷造成颞下颌关节损伤。

实验动物常为大鼠，采取间断磨除单侧上、下颌磨牙牙冠至龈下，18或采取直接拔出磨牙的方法。

19该方法相似性，重复性好，实验成本低，且较好的模拟了颞下颌关节病的发病机制。

但主要缺点是大鼠的牙齿为不间断生长，因此需要多次磨除或拔除新萌出的磨牙。

也有使用小型猪为实验动物20，但实验成本将大大提高。

4 心理应激法心理应激是指有机体在某种环境刺激作用下由于客观要求和应付能力不平衡所产生的一种适应环境的紧张反应状态。

长期心理应激可引起大鼠咀嚼肌超微结构及能量代谢的改变，咀嚼肌功能状态与颞下颌关节的生理病理关系密切。

因此可通过心理应激诱导大鼠产生颞下颌关节病。

常用方法有大鼠心理应激箱法和慢性不可预知性应激法。

4.1 大鼠心理应激箱法21随机将90只大鼠平均分为3组，每组30只，分别为对照组，情绪刺激组(emotionalstress，ES)和足部电击组(foot—shocked，FsD)，各组动物的体重、性别通过均衡检验，证实无差异，具有可比性。

动物模型的制备和饲养条件相同。

按照如下方法施加刺激因素。

实验开始前1周，将大鼠都放入相应的交流箱中适应，不给任何刺激，使其适应环境。

观察无明显全身疾病，无失牙及咬合紊乱。

各组大鼠按照分组因素分别放入相应的小室中。

ES组放入底部绝缘的小室，FSD 组放入底部导电小室，对照组不接收任何信息。

每只ES大鼠周围至少2只FSD大鼠相邻，以保证其接受到相邻鼠的信息。

实验时，交流箱通过电刺激发生仪给FSD 组动物足部电击，ES组动物可获得邻居FSD组鼠的各种信息，如叫声，跳跃，姿态，竖毛，翘尾，粪便及汗的气味等。

每天上午的固定时问给l h刺激，电压48 V，刺激频率0．5 Hz，对照组实验中不受上刺激影响。

各组动物饲养条件相同。

4.2 慢性不可预知性应激法22使大鼠长期处于应激状态，昼夜颠倒(24 h)、禁食(24 h)、禁水(24 h)、45 oC环境(5 min)、夹尾(1 min)、4℃冰水游泳(5 min)、针刺(20次)、束缚应激(24 h)、摇晃、陌生物品等1O种应激因子按随机方法应用。

顺序随机，使动物不能预料刺激的发生，以避免发生适应性。

心理应激法较好的模拟了由于心理因素造成的颞下颌关节病模型，可靠性较好，但个体差异明显，重复性较差。

且由于需要实验道具，使实验成本和复杂性都升高。

5 咬合干扰法牙合（读合）并不是单纯的牙齿间相互排列和接触的静止，而是咬合支持结构、颞下颌关节和神经肌系统的集成。

牙合干扰可能破坏咬合、颞下颌关节和口颌系统肌之间相互协调的平衡关系，成为诱发颞下颌关节功能紊乱的潜在危险因素。

23多数后牙缺失、内倾性深覆牙合等可使牙合平面及牙弓形态发生改变，引起咬合干扰。

24咬合干扰作为TMD的重要致病因素一直以来备受关注。

25常用咬合干扰法有针对大鼠粘固0．4 mm厚度全冠制造咬合干扰26；通过正畸方法前移幼年及青春期雌性大鼠右侧上颌及左侧下颌第一磨牙，造成大鼠的实验性咬合紊乱模型27；前移大鼠第一磨牙的方法建立大鼠实验性咬合紊乱模型；28在胎面洞型内放入一个2mm牙用固位钉建立大鼠单侧高殆的咬合创伤动物模型29。

咬合干扰法可较好的模拟颞下颌关节病的发病过程，重复性，可靠性，适用性，经济性等都较为良好，但实验步骤较为复杂。

6 其他方法6.1 摘除卵巢切除青春期雌性大鼠卵巢后，大鼠髁突前部出现骨赘，后部骨量减少，关节软组织的厚度在髁突的前部和中部增加，证实大鼠青春期雌激素缺乏会诱发颞下颌关节骨的改变，这种改变是通过血清降钙素和甲状旁腺素的水平改变来实现的，对于成年大鼠雌激素缺乏则会导致骨质疏松。

30这种方法的缺点是会造成全身性的改变，影响实验结果。

6.2 高正加速度环境根据高正加速度环境可造成头部血流供应减少的原理，可选择无明显全身疾病，无失牙及咬合紊乱，无颞下颌关节运动异常的猴驯养后加载高正加速度的方法，建立颞下颌关节加速度生理动物模型。

31该模型需用到动物离心机，主要用于研究飞行员和宇航员在执行任务时对颞下颌关节的影响。

7 建模方法的选择原则颞下颌关节病症状各异，病因和病理机制复杂，可单独发生，也可同时存在。

应根据研究目的灵活选择不同的建模方法和合适的实验动物。

在上述的所有方法中，以腔内注射法，偏侧咀嚼法，咬合干扰法最为常用，腔内注射法操作简便，偏侧咀嚼和咬合干扰法重复性，可靠性较高。

但必须强调的是，这些方法都是模拟颞颌关节紊乱病的某一病理过程来诱发疾病的发展，并不符合颞颌关节紊乱病的多因素共同作用、病变发展缓慢、破坏与重建共存的特点，而且更多侧重于疾病的病理变化，而非疾病的病因机制。

故所有动物模型均有其局限性，必须结合临床试验和循证医学方法对实验结果进行解读。

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