أسست هذه الدراسة نموذجا للفئران لالتهاب ما حول الزرع باستخدام زرعات التيتانيوم في الفك العلوي، شمل خلع الأسنان، وزرع تركيبات التيتانيوم جراحيا، وتحفيز فقدان العظام الالتهابي عبر وضع رباط مشبع ب Porphyromonas gingivalis حول عنق الزرعة بعد الشفاء.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
أسست هذه الدراسة نموذجا للفئران لالتهاب ما حول الزرع باستخدام زرعات التيتانيوم في الفك العلوي، شمل خلع الأسنان، وزرع تركيبات التيتانيوم جراحيا، وتحفيز فقدان العظام الالتهابي عبر وضع رباط مشبع ب Porphyromonas gingivalis حول عنق الزرعة بعد الشفاء.
يعد التهاب الزراعة المحيطية (PI) سببا رئيسيا لفشل زراعة الأسنان، ويتميز بآفات التهابية في الأنسجة الرخوة وفقدان تدريجي للعظم، مما يستلزم نماذج حيوانية موثوقة للأبحاث الميكانيكية والعلاجية. أسست هذه الدراسة نموذجا جديدا للفئران يجمع بشكل تآزري بين التهيج الميكانيكي والعدوى البكتيرية لمحاكاة أفضل لمرض العدوى البشرية. بعد خلع الأضراس الأولى في الفك العلوي لدى 12 ذكرا من جرذ سبراج-داولي (عمره 4 أسابيع) وفترة شفاء استمرت 8 أسابيع، تم وضع زرعات التيتانيوم. بعد 4 أسابيع من التكامل العظمي، تلقت مجموعة PI (n = 6) أربطة مشبعة ب Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) حول رقبة الزرع، بينما لم تلق مجموعة الضابطين السلبية (NC) (n = 6) أي علاج رباط. بعد أسبوعين من التحفيز، أظهرت التحليلات عبر التصوير المقطعي الدقيق المحوسوب (Micro-CT) وعلم الأنسجة فقدانا كبيرا للعظام السنخية والتهابا شديدا في الأنسجة الرخوة، بما في ذلك تسرب خلايا التهابية ملحوظة وتدمير الأنسجة، في مجموعة PI مقارنة بمجموعة NC. وقد لخص هذا النموذج المعتمد بشكل فعال السمات الرئيسية للباحث السريري السريري. تشمل محدوديته تحدي الممرض الأحادي الممرض مبسطا وتسريع مسار المرض مقارنة بالممرضين البشريين. ومع ذلك، يوفر أداة قوية وذات صلة سريرية للدراسات البحثية والعلاجية.
مع التقدم في طب الأسنان الصناعي، تشهد زراعة الأسنان تطبيقا سريريا متزايداباستمرار. ومع ذلك، فإن التهاب ما قبل الزراعة (PI)، باعتباره المضاعفات الأكثر شيوعا، يؤثر بشكل كبير على بقاء زراعة الأسنان على المدى الطويل ويؤدي إلى آثار سلبية مستمرة على صحة فم المرضى2. PI هو حالة التهابية مرضية في الأنسجة المحيطية بالغرعة، وتناجم أساسا عن خلل حيوي في ميكروبيوم طبقة اللويحات الحيوية، ويتميز بالتهاب تدريجي للأنسجة الرخوة حول الزرعة وفقدانعظم داعم 3,4. مع تقدير معدلات الانتشار على مستوى المريض وعلى مستوى الزرعات ب 19.53٪ و12.53٪ على التوالي5، وبالنظر إلى الطبيعة المعقدة والمكلفة لإدارته، يمثل PI عبئا سريريا وصحيا عاما كبيرا6.
يعتمد توضيح المرض المعقد ل PI وتطوير علاجات فعالة بشكل أساسي على نماذج حيوانية قوية تحاكي المرض البشري بأمانة 7,8. بينما تقدم نماذج الحيوانات الكبيرة مثل الكلاب والخنازير الصغيرة أوجه تشابه تشريحي، فإن استخدامها في البحث الميكانيكي العميق محدود بسبب التكاليف العالية، والمخاوف الأخلاقية والسكنية، ونقص الأدوات الجزيئية الخاصة بالنوع9. أما نماذج القوارض، فهي تقدم مزايا من حيث الفعالية من حيث التكلفة، وسهولة التعامل، وسهولة التلاعب الجيني، مما يسهل تحقيقا تفصيليا في المسارات الجزيئية10. ومع ذلك، غالبا ما يكون نموذج الفأر محدودا بصغر حجمه والتحديات التقنية للإجراءات الجراحية11. تتفاقم هذه القيود بسبب القضايا الإجرائية في الطرق المعتمدة، مثل الطبيعة البؤرية وفقدان الربط المبكر الشائع في نماذج التهاب دواعم السن في الفأر12. يظهر الفأر كحل وسط عملي، حيث يوفر مجال عمليات أكبر، وفائدة راسخة في أبحاث شفاء العظام، وتوفر سلالات معدلة وراثيا لاستكشاف عوامل وراثية محددة13، مما يجعله مرشحا مناسبا جدا لنمذجة PI. على الرغم من إمكاناتها، فإن تبني نماذج PI للفئران محدود بالتعقيدات التقنية في الإجراءات الجراحية، بما في ذلك خلع الأسنان بشكل موثوق ووضع الزرعات بشكل منتظم.
تشمل تقنيات تحفيز نماذج الفئران الحالية وضع الربط الحريري14،15، التلقيح الممرضالمحلي 16، وحقن بوليبوليسكاريد17. نماذج العدوى السابقة التي اعتمدت على غسل البكتيريا الفموية غالبا ما تؤدي إلى تكون أغشية حيوية غير مستقرة واستجابات التهابية غير متسقة18. طريقة ربط الحرير شائعة لتعزيز تراكم اللويحات بسرعة. ومع ذلك، فإن الربط وحده يشكل إهانة ميكانيكية غير فسيولوجية ويفشل في دمج تحدي مرضي مسيطر عليه، مما يمثل بشكل غير كاف سبب الأمراض المعدية ل PI19. أما العدوى الأحادية بمسببات الأمراض مثل P. gingivalis، فغالبا ما تواجه صعوبة في تأسيس طبقة حيوية مستقرة وقد لا تسبب التهابا قوياباستمرار. نفترض أن إجراء الربط يسبب إهانات مزدوجة، حيث تعمل خيوط الحرير كمهيج ميكانيكي وهيكل لتكوين الغشاء الحيوي المعقد، بينما الممرض الأساسي الذي يتم تسليمه، P. gingivalis، يحفز ويكرر استجابة التهابية خلل حيوية21. لتلخيص هذا النهج المتكامل المزدوج الممرض وتطوره الزمني، تم تقديم نظرة عامة تخطيطية على الإجراء التجريبي والجدول الزمني لإنشاء نموذج الفئران المرتبط بالبكتيريا اللثوة (الشكل 1). توضح هذه المقالة تأسيس والتحقق من صحة نموذج ربط P. gingivalis المجمع، المصمم لإعادة إنتاج الأمراض الحيوية للعظم والأنسجة الرخوة لدى الباحث البشري بشكل موثوق، مما يعزز الصلة السريرية للنموذج وفائدته في الأبحاث قبل السريرية.

الشكل 1: مخطط تخطيطي للجدول الزمني للإجراء التجريبي لإنشاء نموذج التهاب الجرذان حول الزرع الناتج عن طريقة ربط الغرز المحملة بالبكتيريا. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تحديد حجم العينة بناء على الممارسات الشائعة في نماذج التهاب الغرس المحيطي بالغرس (PI) المنشورة سابقا وقيود الموارد المتاحة22. تم استخدام اثني عشر ذكرا من نوع Sprague-Dawley عمرهم 4 أسابيع (مقدمة من مركز الحيوانات التجريبية في جامعة ساوثويست الطبية، رقم الرخصة: SCXK (تشوان) 2024-0046) لخلع الأسنان، ووضع الزرع، وتحفيز PI. تم الحفاظ على جميع الفئران في منشأة حاجز خالية من مسببات الأمراض (SPF) القياسية، مع وجود حيوانات من مجموعات تجريبية مختلفة تقيم بشكل منفصل. كانت مواقع الأقفاص داخل الرف تحدد عشوائيا أسبوعيا. تم تعيين الفئران إما إلى مجموعة التحكم السلبية (NC) أو مجموعة PI (n = 6 لكل مجموعة) باستخدام مولد أرقام عشوائية. ترتيب الإجراءات الجراحية لجميع الفئران عشوائي. جميع الإجراءات معتمدة من لجنة أخلاقيات أبحاث الحيوان في جامعة ساوثويست الطبية (رقم الموافقة 202411111-012) وتلتزم بإرشادات رفاهية الحيوان. تجرى هذه الدراسة وفقا لمبادئ 3R (الاستبدال، التقليل، التحسين) للأبحاث الأخلاقية على الحيوانات. المواد المستخدمة والمواد المستخدمة مدرجة في جدول المواد.
1. التحضير المسبق للاستخراج
2. إجراء خلع الأسنان

الشكل 2: إجراء خلع الأسنان. تم إدخال مسبار أسنان في الجوانب البعيدة والقريبة من الضرس الأول في الفك العلوي للفئران لتحرير أربطة اللثة (A,B). تطبيق الحنك للقوى الدورانية والسدودية لخلع السن (C,D). تم فحص التجويف بدقة بحثا عن أي بقايا جذور (E). يظهر ضرس أول في الفك العلوي السليم للجرذ (F). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
3. جراحة وضع الزرعات

الشكل 3: إجراء وضع الزرع. تم إجراء شق متوسط الطرف باستخدام شفرة منحنية رقم 12 (A). تم عكس شريحة الغشاء المخاطي بواسطة مسبار أسنان (B). تم إجراء عملية قطع العظم باستخدام رأس مثقاب تنجستن كاربيد بقطر 1.5 مم متصل بمثقاب يدوي (C). تم وضع الزرعة في عظم الفك عبر حامل زرعة مخصص (D). بعد الزرع، تم استخدام مسبار لفحص الحركة (E,F). زرعة تيتانيوم مصممة خصيصا (خيط سطح أملس، قطر 1.8 مم، طول 3.2 مم)، حامل الزرعة المقابل (G,H)، ومثقاب يدوي صغير (I). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
4. تحضير الغرز المرتبط ب P. gingivalis
5. تحفيز PI

الشكل 4: إجراء PI الناتج عن الغرز: تم وضع خيط الغرز المحضر المبلل بالبكتيريا (3-0) في الموضع تحت اللثة على الطرف البعيد للغرسة (A). تم ربط العقدة الأولى وتثبيتها بحامل إبر لمنع خلع العقدة (B). بعد ذلك، ربط عقدة ثلاثية لمنع انزلاق الغرز (C,D). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
6. القتل الرحيم وجمع العينات
7. تحليل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT)
8. المعالجة النسيجة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
جميع جرذان سبراج-داولي الاثني عشر البالغ من العمر 4 أسابيع والمسجلين في الدراسة أكملوا جميع الإجراءات الجراحية بنجاح وأظهروا استقرارا في التكامل العظمي قبل الربط، مستوفيين معيار الشمول المحدد مسبقا للتعافي دون مضاعفات. لا يتم استبعاد أي حيوان من التحليل. يتم تعيين الفئران عشوائيا إلى مجموعة NC أو PI (n = 6 لكل مجموعة) باستخدام مولد أرقام عشوائية. يظل الباحثون الذين يجرون القياسات الميكرو-CT والتقييمات النسيجية المرضية عميان عن التعيينات الجماعية طوال تقييم النتائج وتحليل البيانات. تحافظ جميع الزرعات على الاستقرار خلال عم...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
توضح الدراسة الحالية إمكانية تحفيز المعالج الصناعي في نموذج الفئران باستخدام غرز مشبعة ب P. gingivalis، وتوفر توثيقا تفصيليا للإجراءات الجراحية المرتبطة. نماذج القوارض، خاصة في الفئران، راسخة جيدا في أبحاث الأسنان لدراسة التهاب دواعم السن والتهاب دواعم السن، بسبب سهولة الوصول إليها، وانخفاض تكلفة الصيانة، وكفاءة الإنجاب العالية، كما تدعمها الأدبيات الموجودة15،25. على الرغم من أن معظم الإجراءات الجراحية لدى الفئران يمكن إ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يؤكد المؤلفون أنه لا توجد تضارب محتمل في المصالح قد يكون أثر على العمل المبلغ عنه في هذه الورقة.
يدعم هذا العمل بمنح من جمعية الطب في سيتشوان (المنحة رقم S2024052)؛ مكتب العلوم والتكنولوجيا في لوتشو (رقم 2024JYJ070)، ومستشفى طب الأسنان التابع لجامعة الجنوب الغربي الطبية (المنحة رقم 2025DS03). كما يشكر المؤلفون بكل امتنان المساعدة الفنية التي قدمها مركز تجارب الحيوانات في جامعة ساوثويست الطبية. يتم إنشاء المخطط العلمي باستخدام BioRender.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| #5 مستكشف الأسنان | شركة تشنغتشو كانغديتاي الطبية المحدودة، تشنغتشو، CN | 6970327120856 | خلع الأسنان وخلعه |
| كحول حمضي بنسبة 1٪ | شركة سينوفارم للكاشف الكيميائي، شنغهاي، CN | 10000018 (إيثانول) و 10000118 (Hcl) | تمايز الهيماتوكسيلين |
| 10٪ EDTA (درجة الحموضة 7.4) | شركة سيرفسبيو تكنولوجي المحدودة، ووهان، كونوانا | G1105 | إزالة الكالسية العظمية |
| محلول إيثانول 100٪ | شركة ماكلين للتكنولوجيا الكيميائية الحيوية، المحدودة، شنغهاي، الصين | E708068 | الجفاف الكامل وتحضير المذيب |
| شفرة 12c ومشرط جراحي | شركة تياندا الطبية المحدودة، هويان، CN | 6951933811154 | تكوين شريحة مخاطية البيريوستيل |
| أربطة حريرية 3-0 | جينهوان الطبية، شنغهاي، CN | NC9201232 | الربط |
| 4٪ بارافورمالديهيد | بايوشراب، هيفي، سي إن | BL539A | تثبيت الأنسجة |
| 70٪ إيثانول | التحضير المخبري | - | تخزين العينات |
| محلول إيثانول بنسبة 75٪ | شركة ماكلين للتكنولوجيا الكيميائية الحيوية، المحدودة، شنغهاي، الصين | E885996 | تعقيم السطح والجفاف الأولي |
| أموكسيسيلين 50 ومو; g/mL | شركة نورث تشاينا للأدوية، شيجياتشوانغ، CN | H13020635 | مكملات المضادات الحيوية في مياه الشرب |
| برنامج الأفاتار | شركة أفاتار للأنظمة المتكاملة، ميونيخ، ديلاوير | - | تحليل معلمات العظام |
| متوسط BHI | شركة كراون لاب بلبلايس إنك، كولومبيا البريطانية، كاليفورنيا | 110052 | ثقافة P. gingivalis |
| CT-Voxel | شركة بروكر، بيليريكا، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية | - | تصوير صورة ميكرو-CT |
| إيوسين | بكين سولاربيو للعلوم والطاقة الشمسية شركة تكنولوجي المحدودة، بكين، CN | G1100 | التلوين السيتوبلازمي |
| سلسلة الإيثانول (80٪، 90٪، 95٪) | التحضير المخبري | الجفاف/إعادة ترطيب الأنسجة تدريجيا | |
| منشور جراف باد | شركة جراف باد سوفتوير المحدودة، سان دييغو، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية | الإصدار 9.0.0 | التحليل الإحصائي وتوليد الرسوم البيانية |
| المصباح الأمامي | شركة شينزين سوبفاير للإضاءة المحدودة، شنتشن، كونيتيكت | HL23-X | الإضاءة داخل الفم |
| الهيماتوكسيلين | بكين سولاربيو للعلوم والطاقة الشمسية شركة تكنولوجي المحدودة، بكين، CN | H8070 | التلوين النووي |
| حامل الزرعة | شركة سيتشوان ويسيدا للأجهزة الطبية، سيتشوان، CN | المنتج الفريد | تركيب الزرع يدويا |
| إيزوفلوران | شركة RWD لايف ساينس المحدودة، شنتشن، كونوانا | R510-22-10 | صيانة التخدير الاستنشاقي |
| محول مفك براغي يدوي | شركة ديكين للمواد الزخرفية المحدودة، هانغتشو، كونوانا | DQ-80013 | استيوتومي العظم |
| عواد القطن الطبية | شركة كيكانغ للأدوية المحدودة، سوتشو، CN | HN-02 | الورم الدموي |
| ماسح Micro-CT | شركة سيرفسبيو تكنولوجي المحدودة، ووهان، كونوانا | VNC-102 | μ فحوصات الأشعة المقطعية |
| حامل الإبر | شركة شنغهاي الطبية للأدوات المحدودة، شنغهاي، CN | J32110 | ربط الغرز |
| البلسم المحايد | بكين سولاربيو للعلوم والطاقة الشمسية شركة تكنولوجي المحدودة بكين، CN | G8590 | تركيب القسم الأنسيجي |
| ملقط العيون | شركة سولينجمد للتكنولوجيا، شنتشن، كونوانا | SS-5002 | وضع الأرباط |
| البارافين | شركة أمين نوري للتجارة العامة ذ.م.م، دبي، AE | 8012-95-1 | تضمين الأنسجة |
| PBS | علوم الحياة وبروسيل شركة تكنولوجي المحدودة، ووهان، كونوانا | PB180327 | الري بالأنسجة |
| بورفيروموناس جينجيفاليس | ما يعادل | - | تحفيز الالتهاب |
| بوفيدونيودين | شركة تشنغدو يونغآن للأدوية، تشنغدو، كونوانا | H51023539 | التعقيم |
| برامج الاستطلاع | شركة ريكون تكنولوجي المحدودة، جزر كايمان، بريطانيا العظمى | الإصدار 1.7.4.0 | إعادة بناء صورة ميكرو-CT |
| شريط مطاطي | شركة تشجيانغ يوي لمنتجات المطاط المحدودة، تايتشو، كونوانا | VYR43*1.4 | شد الفك وتثبيت |
| جرذان SD | مركز الحيوانات التجريبية في جامعة الجنوب الغربي الطبية، لوتشو، كونوانا | SCXK (تشوان) 2024-0046 | الإجراءات الجراحية |
| مقص جراحي حاد | شركة هونان كوفو للتكنولوجيا الطبية، تشانغشا، كونوانا | 1.0806E+13 | قص الخيوط |
| ملقط الأنسجة | أدوات العلوم الدقيقة، مدينة فوستر، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية | 11000-12 | شد اللسان وتثبيت |
| زرعات التيتانيوم (وأوسلاش؛ 1.8&مرة؛ 3.2 مم) | شركة سيتشوان ويسيدا للأجهزة الطبية، سيتشوان، CN | المنتج الفريد | زرع التيتانيوم |
| تريبروموإيثانول (أفيرتين) | شركة هينان سايهو للتكنولوجيا الحيوية المحدودة، تشنغتشو، CN | - | التخدير داخل الصفاق |
| زيلين | شركة سينوفارم للكاشف الكيميائي، شنغهاي، CN | 10023418 | إزالة الأنسجة وإزالة الشمع |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم نشر هذه المقالة
الفيديو قريباً