实验性牙周炎动物模型的研究进展

张 璇 王 凯（遵义医学院，贵州 遵义 563000）



实验性牙周炎动物模型的研究进展

张 璇 王 凯*
（遵义医学院，贵州 遵义 563000）

【关键词】实验性；牙周炎；动物模型

牙周炎是口腔常见的慢性疾病，是成年人牙齿丧失的主要原因。在对其发病原因、发病机制、病理特征、预防及治疗的研究过程中，牙周炎动物模型被广泛采用，建立稳定可靠、能够模拟人牙周炎临床特点的牙周炎动物模型是研究牙周病的关键。本文就实验性牙周炎动物模型的研究进展作一综述。

1 建模机制

牙周炎是菌斑微生物及其相关产物引起的慢性炎症，是最为常见的牙周组织感染性疾病，往往造成牙龈组织损失，牙周膜及牙槽骨的破坏[1]。龈下复杂的菌斑微生物是引发牙周炎的始动因子，也是其造成破坏的必然因素。特别是菌斑内的牙龈卟啉单胞菌（Pg）及伴放线放线杆菌（Aa）等细菌的组成成分及代谢产物对牙周炎的发生、发展产生很大影响[2]。虽然菌斑是造成牙周炎的首要因素，但微量的菌斑仍无法打破细菌侵袭与机体防御机制之间的平衡，因而多数情况下牙周组织可保持健康，一旦牙菌斑中的致病菌和宿主在质和量上发生失衡时，就会出现口腔环境内的菌群紊乱，导致牙周炎症的发生和发展。牙石、软垢，咬合创伤，食物嵌塞等局部因素在牙周炎的发生发展过程中，也起着至关重要的作用。此外，牙周炎还与多种全身性疾病相关，如糖尿病、心血管疾病、类风湿性关节炎[3]等。基于人类牙周炎的发病机制，实验性牙周炎动物模型的建立同样有赖于局部因素、全身因素、微生物因素等的单独采用或联合应用。

2 建模方法

2.1 单纯丝线结扎：单纯丝线结扎为目前较为常用且简单有效的建立牙周炎动物模型的方法，操作方法简单易行，利用细丝线、棉线、尼龙线、正畸用不锈钢丝等，通过在牙齿颈部或龈沟内单纯结扎，使得结扎部位菌斑的持续积累而引发相对应区域的牙周支持组织的破坏及牙槽骨的持续吸收，在短期内实现牙周炎模型的建立。Paterniti等[4]采用尼龙线结扎成年雄性SD大鼠第一磨牙，第8天便发现明显牙周炎症状，短期内便建模成功。研究表明，单纯结扎法在1周～1个月，出现龈沟内菌斑堆积，牙龈红肿、溢脓、探诊出血、牙槽骨吸收、牙齿松动等[5-6]，故目前仍被广泛采用，并以正畸不锈钢丝结扎的建模效果更好，成功率更高。

2.2 高糖低蛋白饲料喂养：对动物饮食进行调整，制定对应的引发牙周炎的食料也是一种牙周炎的建模方法。最早由Keyes发现并验证，对实验动物饲以高糖低蛋白饲料，可出现牙周袋、牙槽骨吸收、炎性细胞浸润等。该方法操作简单，但单纯使用效果一般，目前多作为辅助刺激因素用于牙周炎建模。

2.3 接种特异致病菌：通过食物嵌塞或直接注射，将致病菌接种至动物口腔，建立牙周炎动物模型。研究表明[7-9]，单一使用伴放线杆菌、牙龈卟啉单胞菌都能诱导小鼠牙周炎，混合感染比单一感染造成的牙槽骨吸收也更为严重。该方法有效利用了生物学刺激，更接近人类牙周炎的发病过程，在口腔生物学领域的研究较为广泛。

2.4 注射脂多糖：革兰阴性细菌是目前公认的最主要的牙周致病菌，而脂多糖（LPS）组成了这类细菌的细胞壁，是引发其内源性免疫反应的炎性刺激物。通过注射脂多糖在一定程度上可引起牙周炎症，但近年鲜有单用此法成功建模的相关报道，多为联合使用。

2.5 化学诱导：三硝基甲苯磺酸（TNBS）或葡聚糖硫酸钠（DSS）等化学物质能够导致自身免疫性炎性反应，诱导小鼠炎症性肠疾病（IBD）[10]；TNBS口服或局部注射可引起局部牙龈组织的炎性细胞浸润，严重者有肉芽肿形成和广泛的牙槽骨丧失等典型牙周炎症状[11]。

2.6 尼古丁的影响：吸烟是重要的牙周疾病危险因子，刘颖风等[12]单纯应用尼古丁建模，可引起大鼠的牙槽骨吸收，但效果并不显著；对结扎建模的动物予以腹腔注射尼古丁可加重大鼠的牙槽骨丧失，甚至吸烟环境结扎建模，其牙槽骨吸收加重[13]。但近年鲜有单纯使用尼古丁建模的相关报道。

2.7 手术建模：牙槽骨吸收是牙周炎的一个重要病理表现，因此，有研究采用手术方法去除牙周骨组织从而建立骨缺损模型，成为骨缺损修复研究的实验基础。通过龈沟内切口、翻粘骨膜瓣、去骨，或开窗去骨，实现去骨造模，并以此为基础建立根分叉模型[14-15]。手术方法建立动物模型有着广泛的研究前景，但有待完善。

2.8 多种方法联合应用：单独使用某种方法建模结果并不理想，为了缩短动物模型建模时间或提高建模的效果和成功率，越来越多学者采用多种方法联合使用，大多在丝线结扎基础上衍生而成，如丝线结扎+高糖饮食，丝线结扎+咬合创伤，丝线结扎+接种牙周致病菌，钢丝结扎+高糖饮食+牙龈损伤+细菌感染等。

牙周炎动物模型建立方法多种多样，通常根据不同的研究目的制定对应的方案，多种建模方法的联合使用能更好地模拟真实牙周炎的发生及发展过程。针对牙周炎实验研究和临床观察的基础，牙周易感动物种属多样，对于不同实验课题选择合适的实验动物对成功建立牙周炎模型至关重要。目前世界公认猴、狗、鼠等是最适合进行牙周炎建模的动物，而事实上鼠、狗、兔是国内真正常用的牙周炎建模的动物[16]。

参考文献

[1] Pihlstrom BL,Michalowicz BS,Johnson NW.Periodontal diseases[J].Lancet,2005,366(9499):1809-1820.

[2] George H,Richard JL.Breaking bad: Manipulation of the host response by Porphyromonas gingivalis[J].Euro J Immunol,2014, 44(2):328-338.

[3] Pablo P,Chapple IL,Buckley CD,et al.Periodontitis in systemic rheumatic diseases[J].Nat Rev Rheumatol,2009,5(4):218–224.

[4] Paterniti I,Briguglio E,Mazzon E,et al.Effects of Hypericum Perforatum,in a rodent model of periodontitis[J].BMC Complement Alternat Med,2010,10(1):73.

[5] Naofumi T,Rita Cristina Orihuela-Campos,Yuji I,et al.Resveratrolimproves oxidative stress and prevents the progression of periodontitis via the activation of the Sirt1/AMPK and the Nrf2/ antioxidant defense pathways in a rat periodontitis model[J].Free Radical Biol Med,2014,75:222-229.

[6] Nassar PO,Felipetti FA,Nassar CA,et al.Evaluation of Effect of Cyclosporine A on the Bone Tissue With Induced Periodontal Disease to Ligature in Rats[J].Transplant Proc,2013,45(2):778-782.

[7] Garlet GP,Avila-Camp0s MJ,Milanezi CM,et al.Actinobacillus actinomycetemcomitans-induced periodontal disease in mice:patterns of cytokine,chemokine,and chemokine receptor expression and leukocyte migration[J].Microbes Infect,2005,7(4):738-747.

[8] Molon RS,Avila ED,Boas Nogueira AV,et al.Evaluation of the host response in various models of induced periodontal disease in mice[J].J Periodontol,2014,85(3):465-477.

[9] Kesavalu L,Sathishkumar S,Bakthavatchalu V,et al.Rat model of polymicrobial infection,immunity,and alveolar bone resorption in periodontal disease[J].Infect Immun,2007,75(4):1704-1712.

[10] Oz HS,Chen T,Ebersole JL.A model for chronic mucosal inflammation in IBD and periodontitis[J].Digestive Dis Sci,2010,55(8):2194–2202.

[11] Fiorucci S,Mencarelli A,Palazzetti B,et al.Importance of innate immunity and collagen binding integrin α1β1 in TNBS-induced colitis[J].Immunity,2002,17(6):769–780.

[12] 刘颖风,王小竞,吴礼安.大鼠尼古丁实验性牙周炎动物模型的建立[J].牙体牙髓牙周病学杂志,2008,18(3):148-152.

[13] Semenof SA,Semenof TA,Borges AH,et al.Methodological model of chronic stress associated with ligature-induced periodontitis in rats:a radiographic study[J].Braz Oral Res,2010,24(4):455-459.

[14] Koo KT,Polimeni G,Qahash M,et al.Periodontal repair in dogs: guided tissue regeneration enhances bone formation in sites implanted with a coral derived carbonate biomaterial[J].J Clin Periodonto1,2005,32(1):104-110.

[15] Huang KK,Shen C,Chiang CY,et al.Effects of bone morphogenetic protein-6 on periodontal wound healing in a fenestration defect of rats[J].J Periodontal Res,2005,40(1):1-10.

[16] Schou S,Holmstrup P,Kornman KS.Non-human primates used in studies of periodontal disease pathogenesis:a review of the literature[J].J Periodontol,1993,64(6):497–508.

中图分类号：R781.4+2；R-3

文献标识码：A

文章编号：1671-8194（2016）11-0039-02

*通讯作者：E-mail： 297756834@qq.com