CN114521983A - 一种颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建方法及其应用 - Google Patents

Abstract

一种颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建方法，将关节盘完全前移至髁突前方，然后固定，模拟临床中最常见的伴有关节盘移位的颞下颌关节骨关节炎情况，观察关节盘移位后早期阶段的髁突骨吸收病理变化，重点关注早期TMJOA的发生时间、组织学表现及分子机制，有利于为TMJOA的早期防治提供新的思路。

Description

一种颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建方法及 其应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及动物模型的构建方法，具体涉及一种颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建方法及其应用。

背景技术

颞下颌关节骨关节炎(Tempoo Mandibular Joint Osteo Arthritis,TMJOA)是颞下颌关节紊乱病(Temporo Mandibular Disorders,TMD)的一个重要亚型，在普通人群中的患病率约为8％至35％，而在TMD人群中的患病率约为17.97％至77.23％。TMJOA的特征是涉及全关节的退行性改变，其早期表现为软骨下骨(骨皮质)吸收破坏、软骨退行性变，最后导致较大范围骨质破坏或增生硬化，关节外形改变、畸形。TMJOA的临床表现包括口颌面疼痛、关节杂音和下颌运动受限等。如果病变发生在青春期，还有可能妨碍髁突及下颌骨的生长发育，导致下颌偏斜、小下颌畸形、前牙开

等颜面畸形。

TMJOA的病因复杂多样，包括外伤、功能障碍、关节结构紊乱(如关节盘移位)、咬合不稳定、功能超负荷和关节摩擦增加等。其中，关节盘移位，尤其是不可复性关节盘移位(Disc Displacement without Reduction,DDw/oR)，在TMJOA的发生和进展中起着重要作用。移位的关节盘干扰髁突的正常运动，导致髁突表面过度负载，进而出现髁突软骨退行性变和软骨下骨吸收。有研究表明，大约60％的不可复性关节盘移位患者会在1年内出现以“髁突软骨下骨吸收”为特征的早期颞下颌关节骨关节炎表现。但是关节盘移位导致早期OA的机制目前尚不完全清楚。因此，许多研究者构建了各种动物模型，以期模拟TMJOA的病理变化，从而研究TMJOA的发病机制和治疗方法。

目前常用的TMJOA模型的构建方法主要有：(i)相关基因敲除：如双糖链蛋白聚糖和纤维调节蛋白双重缺陷的小鼠、转化生长因子-β1(TGF-β1)转基因小鼠等；(ii)手术破坏结构：如关节盘穿孔、关节盘切薄、局部盘切术等；(iii)化学药物注射：如单碘乙酸、完全弗氏佐剂、胶原酶等；(iv)机械外力诱导：如单侧前牙反

重复强迫开口、单侧咬合创伤、下颌过度前伸等。

但综合以往的文献，发现上述动物模型很少能够模拟早期TMJOA以髁突骨吸收为主要特征的病变。DDw/oR是临床上常见的引起TMJOA的重要病因之一，虽然已有研究者尝试建立关节盘前移位的模型，但是因为其关节盘前移位程度有限，所以模型的病变程度与临床所见仍存在一定的差异，尤其是在研究关节盘移位后早期阶段的髁突骨吸收病变的发生机制时，仍有一定局限性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述不足之处提供一种颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建方法及其应用，该方法通过将大鼠关节盘完全前移至髁突前方，模拟临床中最常见的伴有关节盘移位的颞下颌关节骨关节炎情况，观察关节盘移位后早期阶段的髁突骨吸收病理变化，重点关注早期TMJOA的发生时间、组织学表现及分子机制，有利于为TMJOA的早期防治提供新的思路。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建方法，将关节盘完全前移至髁突前方，然后固定，模拟临床中最常见的伴有关节盘移位的颞下颌关节骨关节炎情况，观察关节盘移位后早期阶段的髁突骨吸收病理变化。

进一步的，所述动物模型采用的是动物为大鼠。

进一步的，其具体步骤如下：

S1：暴露髁突与关节盘；

S2：分离关节盘；

S3：采用改良术式自关节盘后带后缘牵引，使颞下颌关节盘完全前移于髁突前方并固定。

进一步的，所述S1中暴露髁突与关节盘的具体操作为：大鼠麻醉后，在髁突表面做一切口，切开皮肤、皮下组织，从颞肌、咬肌及外耳道之间的凹陷处进入，暴露颧弓；钝性剥离周围肌肉组织，暴露髁突颈部到达术区，切开关节囊，暴露髁突与关节盘。

进一步的，所述S1中，麻醉方法为腹腔注射1％的异戊巴比妥钠，所述切口为在大鼠右眼外眦外侧0.5cm处，沿颧弓做的一个长约1.0cm弧形切口。

进一步的，所述S2分离关节盘的具体操作为：用显微剪剪开关节盘前即下颌前附着、外、后侧即下颌后附着附着于髁颈部的组织，分离关节盘。

进一步的，所述S3的具体操作为：将带线缝针垂直穿过关节盘后带后缘处，向前外方牵拉关节盘，直到达到最大张力，并确保关节盘完全前移至髁突前方，然后将丝线固定于颧弓转折处，使关节盘保持前移位状态，生理盐水冲洗，分层缝合，除了用于向前拉伸关节盘的丝线，以上所有这些过程都在对照组中进行的。

进一步的，所述S3中，丝线为5-0丝线，丝线穿过关节盘的位置为关节盘后带与双板区交界处，达到最大张力的标志为距静止位置约2mm。

进一步的，所述将丝线固定于颧弓转折处方法为：用锐器在颧弓转折处制备一个小凹陷，然后将丝线垂直穿过该凹陷，以加固丝线的固定位置，减少丝线移位可能、稳定关节盘前移位程度。

作为本发明的另一个技术方案，采用本申请的构建方法构建的颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的应用，包括以下方面的应用：

1)研究关节盘移位导致颞下颌关节骨关节炎的机制方面的应用；

2)研究早期TMJOA软骨下骨吸收的机制方面的应用；

3)研究颞下颌关节软骨退行性变方面的应用；

4)研究颞下颌关节软骨下骨和软骨相互作用机制方面的应用；

5)探索TMJOA早期治疗方面的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)可以模拟不可复性关节盘移位患者的临床病程；

2)可以模拟不可复性关节盘移位患者髁突的骨质变化情况；

3)可以观察到早于软骨退行性变的软骨下骨的吸收；

4)便于研究关节盘移位引起的骨关节炎的发病机制；

5)建模速度快，1周就可以观察到早期软骨下骨吸收相关表现；

6)操作简单；

7)费用低廉。

附图说明

图1为改良的关节盘前移手术示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：评估颞下颌关节盘移位对髁突软骨和软骨下骨的影响

1.颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建

大鼠腹腔注射1％的异戊巴比妥钠(60mg/kg)麻醉。在大鼠右眼外眦外侧0.5cm处，沿颧弓做一个长约1.0cm弧形切口，切开皮肤、皮下组织，从颞肌、咬肌及外耳道之间的凹陷处进入，暴露颧弓；钝性剥离周围肌肉组织，暴露髁突颈部到达术区。切开关节囊，暴露髁突与关节盘。用显微剪剪开关节盘前(下颌前附着)、外、后侧(下颌后附着)附着于髁颈部的组织。在关节盘后带与双板区交界处将带线缝针垂直穿过，向前外方牵拉关节盘，直到达到最大张力(距静止位置约2mm，参照图1)、并确保关节盘完全前移至髁突前方，然后用锐器(如刀片)在颧弓转折处制备一个小凹陷，最后将丝线垂直穿过该凹陷并固定，以加固丝线的固定位置，减少丝线移位可能、稳定关节盘前移位程度。生理盐水冲洗，分层缝合。除了用于向前拉伸关节盘的丝线，以上所有这些过程都在对照组中进行的。

2.评估关节盘移位对不同时期髁突软骨和软骨下骨的影响

分别于1周、4周和8周取材，通过Micro-CT扫描、HE染色、番红O染色、免疫组化染色(包括MMP-13、MMP-3、OPG、RANKL等)等方法，评估髁突软骨和软骨下骨的变化情况。

实施例2：探究颞下颌关节骨关节炎的最佳治疗时期

1.颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建

大鼠腹腔注射1％的异戊巴比妥钠(60mg/kg)麻醉。在大鼠右眼外眦外侧0.5cm处，沿颧弓做一个长约1.0cm弧形切口，切开皮肤、皮下组织，从颞肌、咬肌及外耳道之间的凹陷处进入，暴露颧弓；钝性剥离周围肌肉组织，暴露髁突颈部到达术区。切开关节囊，暴露髁突与关节盘。用显微剪剪开关节盘前(下颌前附着)、外、后侧(下颌后附着)附着于髁颈部的组织。在关节盘后带与双板区交界处将带线缝针垂直穿过，向前外方牵拉关节盘，直到达到最大张力(距静止位置约2mm，参照图1)、并确保关节盘完全前移至髁突前方，然后用锐器(如刀片)在颧弓转折处制备一个小凹陷，最后将丝线垂直穿过该凹陷并固定，以加固丝线的固定位置，减少丝线移位可能、稳定关节盘前移位程度。生理盐水冲洗，分层缝合。除了用于向前拉伸关节盘的丝线，以上所有这些过程都在对照组中进行的。

2.分时段给药

分别在建模1天后、1周后、2周后、4周后开始给予双磷酸盐治疗(皮下注射或腹腔注射)。

3.评估不同时段的治疗效果

通过Micro-CT扫描、HE染色、番红O染色、TRAP染色、免疫组化染色(包括CTSK、MMP-13、MMP-3、OPG、RANKL等)等方法，比较不同时段髁突软骨和软骨下骨的变化情况。

实施例3：探究关节盘移位导致颞下颌关节骨关节炎的机制

1.颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建

大鼠腹腔注射1％的异戊巴比妥钠(60mg/kg)麻醉。在大鼠右眼外眦外侧0.5cm处，沿颧弓做一个长约1.0cm弧形切口，切开皮肤、皮下组织，从颞肌、咬肌及外耳道之间的凹陷处进入，暴露颧弓；钝性剥离周围肌肉组织，暴露髁突颈部到达术区。切开关节囊，暴露髁突与关节盘。用显微剪剪开关节盘前(下颌前附着)、外、后侧(下颌后附着)附着于髁颈部的组织。在关节盘后带与双板区交界处将带线缝针垂直穿过，向前外方牵拉关节盘，直到达到最大张力(距静止位置约2mm，参照图1)、并确保关节盘完全前移至髁突前方，然后用锐器(如刀片)在颧弓转折处制备一个小凹陷，最后将丝线垂直穿过该凹陷并固定，以加固丝线的固定位置，减少丝线移位可能、稳定关节盘前移位程度。生理盐水冲洗，分层缝合。除了用于向前拉伸关节盘的丝线，以上所有这些过程都在对照组中进行的。

2.检测髁突前斜面的受力情况

在髁突前斜面安装实时测量关节面压力的装置，评估关节盘移位后髁突前斜面受力情况的变化，以便分析关节盘移位导致颞下颌关节骨关节炎的原因与受力是否相关。

3.蛋白质组学分析

分别于1周、4周和8周收取颞下颌关节的关节液，通过蛋白质组学的相关技术，分析关节液中各种分子的变化情况，找到与关节盘移位相关的分子，以便进一步研究关节盘移位导致颞下颌关节骨关节炎的分子机制。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的构建方法，其特征在于，将关节盘完全前移至髁突前方，然后固定，模拟临床中最常见的伴有关节盘移位的颞下颌关节骨关节炎情况，观察关节盘移位后早期阶段的髁突骨吸收病理变化。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述动物模型采用的是动物为大鼠。

3.根据权利要求1或2所述的构建方法，其特征在于，其具体步骤如下：

S1：暴露髁突与关节盘；

S2：分离关节盘；

S3：采用改良术式自关节盘后带后缘牵引，使颞下颌关节盘完全前移于髁突前方并固定。

4.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述S1中暴露髁突与关节盘的具体操作为：大鼠麻醉后，在髁突表面做一切口，切开皮肤、皮下组织，从颞肌、咬肌及外耳道之间的凹陷处进入，暴露颧弓；钝性剥离周围肌肉组织，暴露髁突颈部到达术区，切开关节囊，暴露髁突与关节盘。

5.根据权利要求4所述的构建方法，其特征在于，所述S1中，麻醉方法为腹腔注射1％的异戊巴比妥钠，所述切口为在大鼠右眼外眦外侧0.5cm处，沿颧弓做的一个长约1.0cm弧形切口。

6.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述S2分离关节盘的具体操作为：用显微剪剪开关节盘前即下颌前附着、外、后侧即下颌后附着附着于髁颈部的组织，分离关节盘。

7.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述S3的具体操作为：将带线缝针垂直穿过关节盘后带后缘处，向前外方牵拉关节盘，直到达到最大张力，并确保关节盘完全前移至髁突前方，然后将丝线固定于颧弓转折处，使关节盘保持前移位状态，生理盐水冲洗，分层缝合，除了用于向前拉伸关节盘的丝线，以上所有这些过程都在对照组中进行的。

8.根据权利要求7所述的构建方法，其特征在于，所述S3中，丝线为5-0丝线，丝线穿过关节盘的位置为关节盘后带与双板区交界处，达到最大张力的标志为距静止位置约2mm。

9.根据权利要求7所述的构建方法，其特征在于，所述将丝线固定于颧弓转折处方法为：用锐器在颧弓转折处制备一个小凹陷，然后将丝线垂直穿过该凹陷，以加固丝线的固定位置，减少丝线移位可能、稳定关节盘前移位程度。

10.采用权利要求1的构建方法构建的颞下颌关节骨关节炎髁突骨吸收动物模型的应用，其特征在于，包括以下方面的应用：

1)研究关节盘移位导致颞下颌关节骨关节炎的机制方面的应用；

2)研究早期TMJOA软骨下骨吸收的机制方面的应用；

3)研究颞下颌关节软骨退行性变方面的应用；

4)研究颞下颌关节软骨下骨和软骨相互作用机制方面的应用；

5)探索TMJOA早期治疗方面的应用。

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