本报告介绍了一种小鼠结扎线诱导种植体周围炎的实验模型。我们详细描述了所有手术步骤，包括动物的术前和术后管理、拔牙、种植体植入以及结扎线诱导的种植体周围炎的建立过程。
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本文内容
摘要
摘要
牙种植体具有较高的成功率和存留率。然而，诸如种植体周围炎（PI）等并发症的治疗极具挑战性。PI 的特征是种植体周围组织发生炎症，并伴随支持骨进行性丧失。为了优化牙种植体在健康和功能方面的长期效果，深入了解种植体周围炎的病理生理机制至关重要。在这方面，研究中使用小鼠模型已被证实能够有效模拟临床情况，具有明显优势。本研究旨在描述一种在小鼠中通过结扎法诱导种植体周围炎的实验模型，并评估该方法在诱导疾病方面的有效性，依据为所观察到的骨组织和软组织变化。实验性种植体周围炎的诱导包括以下步骤：拔牙、种植体植入以及结扎诱导 PI。选取18只3周龄雄性C57BL/6J小鼠作为样本，分为两组：结扎组（N=9）和非结扎对照组（N=9）。对临床、影像学及组织学指标进行了评估。结扎组相较于非结扎组表现出显著更高的骨丧失水平、更明显的软组织水肿以及更显著的根尖上皮迁移。研究得出结论：该临床前模型可在小鼠中成功诱导种植体周围炎。
引言
种植牙作为一种理想的缺牙修复方式，其应用日益广泛1。据预测，到2026年，美国成年人群中种植牙的普及率将上升至23%2。根据Grand View Research（2022年）发布的市场分析报告，2022年全球种植牙市场规模预计达到约46亿美元。此外，预计该市场将以约10%的年均增长率稳步增长，直至2030年3。然而，种植牙的使用也可能引发并发症，例如种植体周围炎。种植体周围炎被定义为一种由生物膜引起的疾病，其特征是种植体周围黏膜发生炎症，并继而出现支持骨的进行性丧失4。
一项系统性综述发现，种植体周围炎在患者水平的平均患病率为19.53%（95%置信区间[CI]，12.87至26.19%），在种植体水平的患病率为12.53%（95% CI，11.67至13.39%）5。由于种植体失败率上升，进而导致高昂的治疗费用，种植体周围炎已成为日益严重的公共卫生问题6。
了解种植体周围炎的发病机制对于制定系统性策略以预防其发生和进展，并最大限度地延长种植体在美学和功能方面的使用寿命至关重要
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方案
涉及动物受试者的实验程序已获得加州大学洛杉矶分校校长动物研究委员会（ARC 协议编号 2002-125）以及《动物研究：体内实验报告》（ARRIVE）22 的批准。本方法共使用18只3周龄雄性C57BL/6J小鼠，进行牙齿拔除、种植体植入及种植体周围炎诱导。所有牙科操作均在10×显微镜放大条件下进行，并由经过培训且经过校准的操作人员完成（图1A）。
1. 提取前步骤
- 在符合所有生物安全与防护标准的手术室内进行操作。
- 使用70%异丙醇溶液对所有表面进行三次擦拭以实现无菌处理。
- 使用3%异氟烷对3周龄C57BL/6J雄性小鼠进行麻醉。通过轻触足垫检查其是否无反应，以确认达到足够的麻醉深度。
- 为避免干扰口腔内的操作，使用鼻罩维持异氟烷麻醉。
- 安排辅助操作人员固定动物并保持口腔张开（图1B）。
- 在开始拔牙前，涂抹眼用润滑剂以防止眼睛受到刺激。
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结果
本方法使用了18只3周龄的C57BL/6J雄性小鼠，进行牙齿拔除、种植体植入及种植体周围炎诱导。每组9只动物，根据线性骨吸收指标，设定统计功效为80%，标准差（σ）为15%，置信区间95%（α=0.05），样本量具有统计学意义。小鼠饲喂软质饮食。 随意摄取 实验过程中，九只小鼠接受结扎（结扎诱导的种植体周围炎-实验组），九只小鼠未接受结扎（对照组）。
种植体骨结合的成功率
遵循四周的愈合周期并观察临床稳定性，本研究中的种植体具有较高的存留率和100%的成功率，因为所有植入的种植体均未发生脱落。未观察到其他不良事件。
临床评估
采用光学显微镜，在处死小鼠后立即通过肉眼观察和临床照片进行临床评估（图5）。与对照组相比，种植体周围炎组在种植体周围观察到炎症、牙周袋形成以及软组织水肿加重的现象。未观察到严重临床表型并发症的证据。
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讨论
本方案介绍了一种利用小鼠结扎模型诱导种植体周围炎的手术操作的描述性报告。使用小鼠具有多种优势，例如成本较低，且由于存在多种遗传背景，可获得丰富的基因工具资源23，以及其他诸多优点24,25。多年来，已有大量研究在医学和牙科领域成功应用小鼠模型，包括种植体周围炎的研究26,27,28。
不可避免地，应考虑一些缺点，例如体型有限以及上颌/牙齿尺寸较小。在本实验方案中，关键步骤与动物体型相关。尽管这些动物易于获取、操作和维持，但由于其体型较小，实施实验步骤可能给操作者带来一定挑战。为克服这一局限，必须配备两名操作者：一人负责打开动物口腔并固定其身体，另一人同时进行手术操作。
另一个重要.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本工作由美国国立卫生研究院/国家牙科与颅面研究所（NIH/NIDCR）项目DE031431资助。我们感谢加州大学洛杉矶分校（UCLA）转化病理学核心实验室在制备脱钙组织切片过程中提供的帮助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| #5 牙科探针 | Hu-Friedy，芝加哥，伊利诺伊州 | 392-0911 | 牙脱位 |
| 15c 刀片和手术刀 | Henry Schein 公司，梅尔维尔，纽约州 | 1126186 | 组织切开 |
| 6-0 丝线结扎线 | Fisher Scientific，新罕布什尔州汉普顿 | NC9201232 | 结扎 |
| 阿莫西林 50μg/mL | 硕腾，加利福尼亚州圣地亚哥 | TS/DRUGS/57/2003 | 口服混悬液 |
| Bacon软质饮食 | Bio Serve®，美国新泽西州弗伦奇敦 | 14-726-701 | - |
| C57BL/6J 雄性小鼠 | 美国缅因州巴港杰克逊实验室 | 000664 | 年龄：3周龄 |
| CTAn 软件 | V.1.16 Bruker，马萨诸塞州比勒里卡 | - | 体积分析 |
| Dolphin 软件 | Navantis，多伦多，加拿大 | - | 线性骨分析 |
| 植入载体 &和提示 | D. P. Machining 公司，La Verne，加利福尼亚州 | 独特产品 | 植入物夹持器 |
| 种植体支持 | D. P. Machining 公司，La Verne，加利福尼亚州 | 独特产品 | 植入物捕获 |
| 异氟烷 | Vet One，爱达荷州博伊西 | NDC13985-528-60 | 吸入性麻醉药 |
| 微型CT扫描 1172 | SkyScan，比利时孔蒂赫 | - | μCT扫描 |
| Nrecon 软件 | Bruker Corporation，马萨诸塞州比勒里卡 | - | 图像重建 |
| Ø 0.3毫米 - 长2.5毫米 微型钻头 | Sphinx，美国伊利诺伊州霍夫曼庄园 | ART. 50699 | 截骨术 |
| Ø 0.5毫米 - 长1.0毫米 钛种植体 | D. P. Machining 公司，La Verne，加利福尼亚州 | 独特产品 | - |
| 眼科润滑剂 | 安大略省阿佩克萨，加拿大 | NDC13985-600-03 | 人工泪液 |
| 手摇钻夹 | 通用工具，Secaucus，新泽西州 | 90 | 截骨术 |
| Rimadyl 50mg/ml | 硕腾，加利福尼亚州圣地亚哥 | 4019449 | 抗炎 |
| 无菌棉签 | Dynarex，Glendale，AZ | 4304-1 | 止血 |
| 尖端镊子 | Fine Science Tools，美国加利福尼亚州福斯特城 | 11071-10 | 拔牙 |
| 持针器 | Fine Science Tools，加利福尼亚州福斯特市 | 18025-10 | 结扎位置 |
参考文献
- Ho, K., et al. A cross-sectional survey of patient's perception and knowledge of dental implants in japan. Int J Implant Dent. 8 (1), 14(2022).
- Elani, H. W., Starr, J. R., Da Silva, J. D., Gallucci, G. O. Trends in dental implant us....
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