В этой статье мы описываем стандартизированный протокол, разработанный для выяснения клеточных и молекулярных механизмов, лежащих в основе ремоделирования кости во время ОТМ. Глубокое понимание этих механизмов у мышей требует тщательно спланированного протокола для обеспечения точности и надежности 7,11. Исследования, проведенные нашей исследовательской группой, показали, что этот протокол эффективно снижает вариативность оператора за счет включения манометра натяжения и специально разработанного устройства, устанавливая 0,35 Н в качестве оптимальной силы для OTM в модели мыши 4,16,17,18,19,20 . Чтобы повысить эффективность экспериментальных процедур и максимально использовать образцы животных, образцы, используемые для микрокомпьютерного анализа, также могут быть обработаны для рутинной гистологии. Впоследствии OTM может быть оценен в сечениях 5 мкм, используя CEJ в качестве точки отсчета для измерений16,19. Окрашивание гематоксилином и эозином, наряду со специализированными методами, такими как тартрат-резистентная кислая фосфатаза (TRAP) и трихром Массона, также служат эффективными методами оценки целостности корней и количественного определения остеоцитов, остеокластов и остеобластов в интересующих областях 4,5,16.
Динамические изменения микроструктуры альвеолярной кости при ОТМ у грызунов были исследованы с помощью систем микро-компьютерной томографии. Эти оценки направлены на то, чтобы дать ценную информацию для клинического ортодонтического лечения14,15. Микрокомпьютерная томография — это аналитический метод, способный захватывать внутренние структуры с высоким разрешением и точностью на микронном уровне. Этот метод позволяет реконструировать мелкомасштабные образцы в подробные 3D-изображения, что позволяет проводить точный качественный и количественный анализ образцов22. В соответствии с предыдущими исследованиями, ОТМ оценивали путем количественной оценки линейного несоответствия между CEJ первого и второго моляров правой геми-верхней челюсти по сравнению с левым геми-максиллой 17,18,19,20. В контексте стоматологической визуализации микрокомпьютерная томография имеет ряд преимуществ. Он может выявлять небольшие дефекты на поверхности корней, точно измерять линейные изменения зубов и оценивать морфологию трабекулярной и кортикальной кости22,23. Следует отметить, что в действующем руководстве по оценке микроструктуры костей у грызунов с помощью микрокомпьютерной томографии подчеркивается минимальный набор переменных, рекомендуемый для описания морфометрии трабекулярной и кортикальнойкости23. Кроме того, крайне важно проанализировать возникновение ОИИРР, серьезного осложнения во время ортодонтического лечения16,21. Исследователи должны оценить интенсивность резорбции корня, так как наличие OIIRR указывает на то, что приложенная сила может быть чрезмерной, что требует корректировки16,21.
Соблюдение критических этапов в исследованиях OTM на животных моделях имеет важное значение для получения надежных результатов. Это включает в себя тщательный отбор животных с учетом таких факторов, как напряжение, возраст, метаболизм костей, скорость роста и генетический фон. Выбор животных моделей существенно влияет на результаты исследования, так как вариации этих факторов влияют на физиологию костей и реакцию на ортодонтические силы6. Выбор времени эвтаназии животных также имеет решающее значение, потому что он фиксирует конкретные этапы ремоделирования кости в ответ на ортодонтические усилия. Например, Taddei et al.4 провели молекулярный анализ через 0, 12 и 72 часа, а гистопатологический анализ — через 6 дней, что позволило оценить временные изменения маркеров ремоделирования кости во время OTM. Кроме того, были исследованы возрастные вариации ОТМ, проливающие свет на то, как старение влияет на процессы ремоделирования костей23.
Использование винтовой пружины NiTi, хотя и эффективно стимулирует движение зубов, имеет определенные недостатки, которые могут повлиять на благополучие животных и результаты экспериментов. Отмечается, что вставка винтовой пружины NiTi является более трудоемкой и технически сложной по сравнению с альтернативными методами, такими как использование эластичных лент7. Эта повышенная сложность может привести к более высокому риску травм во время введения, что, в свою очередь, может привести к неблагоприятным эффектам, таким как более высокая потеря массы тела после процедуры и повышенный уровень смертностисреди животных. По нашему опыту, ежедневный мониторинг животных и применение поддерживающих мер, таких как умягченный корм, доказали свою эффективность в минимизации побочных эффектов, связанных с использованием винтовых пружин NiTi для OTM на животных моделях. Эти меры не только способствуют благополучию животных, но и повышают надежность и достоверность результатов экспериментов за счет уменьшения искажающих факторов и обеспечения согласованности в протоколах исследований 4,16,17,18,19,20.
Использование ОТМ на мышах в сочетании с микрокомпьютерной томографией предлагает подходящую модель для исследования механизмов адаптации костей, резорбции корней и клеточных реакций на механические силовые стимулы. Этот комплексный подход дает ценную информацию о сложных процессах, лежащих в основе ортодонтического лечения, и способствует разработке новых терапевтических стратегий и вмешательств.