应力环境影响老年大鼠下颌骨骨量变化的研究
作者：周永胜 周书敏 李国珍 薛延
单位：周永胜 周书敏 李国珍(北京医科大学口腔医学院修复科 100081)；薛延(北京市积水潭医院)
关键词：应力；骨质疏松；下颌骨；骨密度
实用口腔医学杂志000213 〔摘要〕 目的：观察成年和老年大鼠下颌骨应力环境改变与下颌骨骨量的 关系。方法： 选择健康老年及成年大鼠，拔除实验组大鼠 右侧上颌全部磨牙使左右侧下颌骨分别处于相对的高低应力环境中。对各组大鼠双侧下颌骨 进行单光子吸收骨密度测量并对比高应力与低应力侧骨密度的差别。结果：老年因素可引起下颌骨骨量的丢失；单侧咀嚼引起的应力环境变化对成年大鼠下颌 骨骨量变化无显著影响；高应力环境可减缓老年因素所引起的下颌骨骨量丢失，而低应力环 境则加速其骨丢失进程。结论：咀嚼功能对于保持下颌骨骨量有重 要的作用，对于老年牙列缺损或缺失患者应尽早恢复其咀嚼功能。观察成年和老年大鼠下颌骨应力环境改变与下颌骨骨量的 关系。方法： 选择健康老年及成年大鼠，拔除实验组大鼠 右侧上颌全部磨牙使左右侧下颌骨分别处于相对的高低应力环境中。对各组大鼠双侧下颌骨 进行单光子吸收骨密度测量并对比高应力与低应力侧骨密度的差别。结果：老年因素可引起下颌骨骨量的丢失；单侧咀嚼引起的应力环境变化对成年大鼠下颌 骨骨量变化无显著影响；高应力环境可减缓老年因素所引起的下颌骨骨量丢失，而低应力环 境则加速其骨丢失进程。结论：咀嚼功能对于保持下颌骨骨量有重 要的作用，对于老年牙列缺损或缺失患者应尽早恢复其咀嚼功能。
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中图分类号：O346.5 文献标识码：A 文章编号：1001-3733(2000)02-0125-04
The effects of local stress on bone mass of mandibles in aged rats
Zhou Yongsheng, Zhou shumin, Li Guozhen
(School of Stomatology , Beijing Medical University, Beijing 100081)
〔Abstract〕Objective:To observe the relationship between the stres s environment and bone mass of mandible in adult and aged rats. Metho ds：The rats of 6 months old were used in the adult group,those of 15 month in the senile. The high and low stress environment models of mandible wer e established by unilateral maxillary molar extraction.6 rats were used in each group The rats without teeth extraction were used as the control. The bone miner al density (BDM,g/cm2) of mandibles were measured by single-photon absorptiom etry bilaterally 1.5 and 3 months after teeth extraction. Results: In the adult group,1.5 month after teeth extraction,BDM values of operated side and nonoperated side were 0.360±0.013 and 0.368±0.018 respectively (P>0.0 5),while that of the control was 0.363±0.023;3 months after those were 0.355±0 .015,0.375±0.017 and 0.364±0.027 respectively.In the senile group,1.5 month af ter teeth extraction BDM values of operated side and nonoperated side were 0.33 2±0.009 and 0.349±0.010 respectively (P<0.05),while that in the control wa s 0.347±0.014;3 months after those were 0.327±0.011,0.346±0.010 and 0.338±0. 016 respectively (P<0.05 betweent each two groups).Conclusion：Masticatory function tends to conserve the mandibular bone mass in seni tity.
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Key words Stresses; Osteoporosis; Mandible; Bone density
老年因素是影响全身骨丢失的重要因素〔1〕。它引起的椎骨、髂骨骨丢失主要 是一种慢性退行性过程，表现为骨形成减少，骨转换减慢。然而老年因素如何影响颌骨改建 则少有报道。颌骨存在于受咀嚼功能影响的应力环境中，伴随老年化的进程，颌骨对于因牙 列缺损、牙列缺失引起的应力环境改变作出如何的反应，是发生废用性吸收还是对应力环境 改变不敏感还存在疑问〔2〕。本文以老年雄性大鼠为研究对象，排除绝经因素干扰 ，通过拔除大鼠上颌单侧全部磨牙模仿下颌骨局部应力变化，对老年因素、下颌骨局部应力 环境与下颌骨骨量变化的关系进行研究。
1 材料与方法
1.1 实验分组
选用雄性SD大鼠48只，老年组(15月)及成年组(6月)各24只，每个年龄组又分为非拔牙组和 右侧上颌磨牙拔除组(简称拔牙组)，每组根据观察时间长短又分为两小组：1.5月组和3月组 ，每小组6只。
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1.2 下颌骨高、低应力环境模型的建立
拔除右侧上颌全部磨牙，使该侧下颌骨咀嚼功能降低而处于低应力环境中(非咀嚼侧)， 左侧下颌骨则因咀嚼功能加强而处于相对的高应力环境(咀嚼侧)中。
1.3 动物处理和观察
拔牙组动物在10 g/L戊巴比妥钠腹腔注射麻醉下进行右侧上颌全部磨牙拔除术，非拔牙 组同样施行麻醉作为对照。术后，各组动物在同等情况下进食，自由饮水，定期记录体重， 到达观察时限后用过量乙醚麻醉处死，观察双侧嚼肌的体积和对称程度、下颌磨牙牙 合面磨耗程度，并分离双侧下颌骨、股骨，立即置于体积分数为10 %福尔马林中固定3周。
1.4 下颌骨磨牙段及股骨远侧干骺端骨密度(bone mineral density, BMD)测定
将各组大鼠双侧下颌骨及右侧股骨彻底去净软组织后，在BMD-400E型单光子吸收骨密 度仪(single-photon absorptiometer, SPA, 241 Am源，3.7MBg，北京广播技术研 究所)中测定BMD。测定时，将颌骨或股骨放置于装有蒸馏水的有机玻璃盒中，固定位置，使 颌骨颊面朝下，牙齿牙 合面与测定中心线垂直，第二磨牙位 于测定中心线上；股骨测定时，将远侧干骺端置于测定中心线区，进行横越扫描。SPA测定 大鼠股骨、下颌骨BMD时的变异系数分别为2.2%和3.1%。
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1.5 统计方法
所得数据均采用SPSS 6.0统计软件进行均数比较，多组间的均数比较采用单因素方差分 析，同组大鼠咀嚼侧与非咀嚼侧相比采用配对t检验。
2 结 果
2.1 一般情况
2.1.1 老年组大鼠体重显著大于成年组大鼠，体胖，行动较成年组大鼠迟缓，毛发失去光 泽；
2.1.2 成年组与老年组大鼠在实验前后的体重无显著性变化；拔牙组与同龄非拔牙组大鼠 之间体重也无显著性差异，说明拔牙手术不影响大鼠的体重变化。
2.2 牙牙 合面及咀嚼肌的体积变化
拔牙组大鼠咀嚼侧咀嚼肌较非咀嚼侧肥大；成年组大鼠磨耗较老年组轻，各组咀嚼侧下 颌磨牙牙 合面磨耗均较非拔牙对照组下颌磨牙明显偏重，非 咀嚼侧磨牙过萌，牙尖较咀嚼侧尖锐。
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2.3 老年大鼠股骨远侧干骺端BMD的变化
2.3.1 老年1.5月组和3月组股骨干骺 端BMD均显著低于同期成年组(P<0.05)(见表1)。
2.3.2 老年组、成年组组内股骨远侧干骺端BMD均无显著性差异(P>0.05)；同时，拔牙 手术对股骨骨密度无显著影响。
表1 股骨远侧干骺端骨密度变化情况(±s g/cm2) 组别
成年组
老年组
1.5月组
3月组
1.5月组
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3月组
非拔牙组
0.462±0.035
0.458±0.033
0.395±0.028①
0.382±0.017①
拔牙组
0.460±0.039
0.455±0.028
0.391±0.028①
0.380±0.020①)
与同期成年组比：①P<0.05
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2.4 老年大鼠下颌骨BMD的变化
老年组1.5月组和3月组下颌骨BMD均显著低于同期成年组(P<0.05)。随着年龄的递增， 老年组下颌骨BMD呈下降趋势。老年3月组下颌骨BMD明显低于1.5月组(P<0.05)；而成年 1.5月组与3月组间BMD无显著性差别，见表2。
表2 大鼠下颌骨骨密度 变化的年龄特征(±s g/cm2) 组别
1.5月组
3月组
P
成年组
0.363±0.023
0.364±0.027
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>0.05
老年组
0.347±0.014①
0.338±0.016①
<0.05
与成年组比：①P<0.05
2.5 应力环境或咀嚼功能对不同年龄组大鼠下颌骨BMD的影响 (见表3) 表3 下颌骨骨密度变化情况 (g/cm2) 组别
拔牙组
P
非拔对照组(1)
咀嚼侧(左)(2)
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非咀嚼侧(右)(3)
(1)-(2)
(1)-(3)
(2)-(3)
成年组 1.5月
0.363±0.023
0.368±0.018
0.360±0.013
3月
0.364±0.027
0.375±0.017
0.355±0.015
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老年组 1.5月
0.347±0.014
0.349±0.010
0.332±0.009
①
3月
0.338±0.016
0.346±0.010
0.327±0.011
①
①
②
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① P<0.05 ②P<0.01
2.5.1 老年组、成年组各非拔牙对照组左侧与右侧下颌骨骨密度(BMD)无显著性差别，采用 同一数据；
2.5.2 成年拔牙组在拔牙1.5月和3月时，非咀嚼侧(低应力侧)和咀嚼侧(高应力侧)下颌骨B MD无显著性差别，且两者的BMD值分别与同期非拔牙对照组相比也无显著性差别；
2.5.3 老年拔牙组在拔牙1.5月时，非咀嚼侧下颌骨BMD比咀嚼侧显著降低(P<0.05)， 但咀嚼侧、非咀嚼侧下颌骨BMD值与同期非拔牙对照组相比均无显著差别；3月时，非咀嚼侧 BMD进一步降低，与咀嚼侧差距进一步增大，显著低于咀嚼侧BMD(P<0.01)，同时也显著 低于同期老年非拔牙对照组(P<0.05)；咀嚼侧下颌骨BMD则比同期老年非拔牙对照组显 著增高(P<0.05)。
3 讨 论
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3.1 老年因素与大鼠股骨、下颌骨骨量的变化
一般认为，男女两性的骨丢失规律存在明显差异〔1,3〕。主要表现为：女性在 绝经后的10～15年内有一个快速骨丢失阶段；而男性的骨丢失则主要受年龄因素的影响，因 此骨丢失进程较女性缓慢。同时，老年性骨丢失〔1,3,4〕主要是骨形成降低、骨转 换减慢的骨丢失过程，而绝经期后的骨丢失则主要以骨转换加快，骨吸收明显加快为特征。 因此，分别对它们进行研究具有重要的临床意义。本文采用老年雄性大鼠作为模型，其原因 是为了模仿老年性的骨丢失过程。
大鼠2～2.5月时达到性成熟，5～6月时相当于人类的30岁龄，15月则相当于人类的60岁龄。 本实验采用的6月龄、15月龄大鼠分别代表人类的成年和老年期。本研究发现老年组大鼠股 骨BMD显著较成年组低，同时，老年组大鼠的全身情况、牙齿磨耗程度，及行动的迟缓性均 说明15月龄大鼠基本能反映老年化进程的情况。研究结果表明，老年组大鼠不仅股骨BMD明 显低于成年组，其下颌骨BMD也显著低于成年组大鼠。由此说明，进入老年后，由于骨形成 和修复能力减弱〔4〕，骨丢失过程将持续缓慢地进行，并同时影响股骨和下颌骨等 。但成年组此时可能正处于峰值骨量期，因此骨量变化不明显。
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3.2 下颌骨应力环境对老年大鼠下颌骨骨量的影响
应力环境〔3，5〕对于长骨骨量、骨小梁结构的维持至关重要。当达到一定阈值时， 高应力环境可使骨骼增粗，成骨能力增强；低应力环境则导致骨吸收的发生。但对于胚胎来 源不同、所受应力环境不同的颌骨来说，咀嚼功能改变(尤其对于老年人的牙列缺损或缺失) 引起的颌骨或剩余牙槽嵴应力环境改变对颌骨自身骨量影响如何，一直缺少研究〔2〕 。
本研究通过拔除大鼠单侧上颌全部磨牙，建立下颌骨应力环境改变模型。实验观察到，成年 组、老年组大鼠咀嚼侧的功能负荷明显加重，牙 合面磨耗程 度加重，咀嚼侧的咀嚼肌较非咀嚼侧肥大，而非咀嚼侧的变化恰恰相反。这在一定程度上反 映咀嚼侧下颌骨处于高应力环境中，非咀嚼侧处于相对的低应力环境中。
本研究通过BMD研究，发现应力环境改变对成年组大鼠影响较小。非咀嚼侧(低应力侧)和咀 嚼侧(高应力侧)下颌骨BMD与同期非拔牙对照组无显著差别。虽然非咀嚼侧BMD与咀嚼侧BMD 差距略有增大，但并无显著性差别。说明应力环境改变对于成年组大鼠下颌骨骨量影响较小 。与作者以前的骨组织形态计量学结果是一致的〔5〕。其原因可能是：应力环境的 改变可能不显著，高应力或低应力环境均未达到其所能引起效应的阈值；或者由于成年组大 鼠拔牙后的代偿功能较强，使得咀嚼侧与非咀嚼侧的应力环境改变不明显。
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但对于老年组，BMD测量表明，在1.5月时，非咀嚼侧下颌骨BMD比咀嚼侧显著降低，说明低 应力环境能较早地引起老年大鼠下颌骨的骨丢失。当3月时，两者差距进一步增大，同时非 咀嚼侧BMD也显著低于同期非拔牙对照组，并也显著低于老年拔牙组1.5月时的非咀嚼侧；说 明随着时间的延长，低应力环境引起的骨丢失效应更明显。但从BMD结果看，3月时咀嚼侧的 BMD值比同期老年对照组显著偏高，说明高应力环境能明显减缓老年因素引起的下颌骨骨丢 失。但与同期成年组比其BMD值仍显著偏低，与老年1.5月时的测量值一致。说明咀嚼侧的高 应力环境引起的效应有限，引起的骨形成作用不明显。其原因可能是：①咀嚼侧的功能加强 对应力环境的增高并不显著；② 由于感应机械信号的细胞群体随着年龄的老化而减少或活 性下降，老年大鼠下颌骨对应力载荷的成骨反应和感受应力变化的能力减弱〔4,6,7〕 。因此，老年因素减弱了高应力环境可能引起的成骨效应，需要更大的应变值或者更长的 作用周期才能彻底抵消老年因素所引起的骨丢失。而对于低应力环境，由于其引起的效应类 似废用性骨吸收，因此，它与老年因素两者的协同作用扩大了各自所能引起失骨效应〔 8〕。
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由于大鼠松质骨骨量变化与人类近似，在研究系统性骨丢失及其与口腔骨丢失关系方面有重 要价值。因此，本研究结果对临床有一定的指导意义。本研究采用完整有牙下颌骨进行研究 ，避免了因缺牙所致的剩余牙槽嵴吸收对下颌骨密度的影响，利于直接观察应力因素的作用 。本研究中的相对高应力侧是由自然牙通过牙周膜传导到牙槽骨的牙 合力。虽然由义齿基托传导的牙 合力作用方 式与以上不同，但两者都使颌骨行使咀嚼功能，此时颌骨的应力环境都比无咀嚼功能的颌骨 相对较高。因此，本研究提示临床对于老年患者，当其咀嚼功能丧失较多时，应尽早采用合 理的修复方法恢复其咀嚼功能，这对于保持其颌骨骨量、减少颌骨骨丢失有重要的作用。
由此，本研究可以得出以下结论：①老年因素可引起下颌骨骨量的丢失；②颌骨应力环 境的改变可影响老年大鼠颌骨骨量的变化，高应力环境可减缓老年因素所引起的下颌骨骨量 丢失，而低应力环境则加速其骨丢失进程。因此，提示咀嚼功能对于保持老年人下颌骨骨量 有重要的作用，对于老年牙列缺损或缺失患者应尽早恢复其咀嚼功能。
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参考文献
1，Lane JM, Riley EH, Wirganowicz PZ. Osteoporosis: Diagnosis and Treatmen t. J Bone Joint Surg, 1996, 78A:618
2，Jeffcoat Mk. Bone loss in the oral cavity. J Bone Miner Res, 1993,8:S467
3，刘忠厚主编. 骨质疏松防治与研究. 北京: 人民卫生出版社, 1994.
4，Liang CT, Barnes J, Seedor JG, et al. Impaired bone activity in aged rats: Alterations at the cellular and molecular levels. Bone, 1992,13:435
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5，周永胜. 有关无牙颌骨丢失病因和防治的实验及临床研究:〔学位论文〕.北京: 北京医科 大学, 1998.27
6，Turner CH, Takano Y, Owan I. Aging changes mechanical loading thresholds for b one formation in rats. J Bone Miner Res, 1995,10:1544
7，Turner CH, Forwood MR, Rho JY, et al. Mechanical loading thresholds for la mellar and woven bone formation. J Bone Miner Res, 1994, 9:87
8，Zhang RW, Supowit SC, Klein GL, et al. Rat tail suspension reduces messeng er RNA level for growth factors and osteopontin and decreases the osteoblastic d ifferentiation of bone marrow stromal cells. J Bone Miner Res, 1995,10:415
(收稿：1999-01-26 修回：1999-12-12), 百拇医药
单位：周永胜 周书敏 李国珍(北京医科大学口腔医学院修复科 100081)；薛延(北京市积水潭医院)
关键词：应力；骨质疏松；下颌骨；骨密度
实用口腔医学杂志000213 〔摘要〕 目的：观察成年和老年大鼠下颌骨应力环境改变与下颌骨骨量的 关系。方法： 选择健康老年及成年大鼠，拔除实验组大鼠 右侧上颌全部磨牙使左右侧下颌骨分别处于相对的高低应力环境中。对各组大鼠双侧下颌骨 进行单光子吸收骨密度测量并对比高应力与低应力侧骨密度的差别。结果：老年因素可引起下颌骨骨量的丢失；单侧咀嚼引起的应力环境变化对成年大鼠下颌 骨骨量变化无显著影响；高应力环境可减缓老年因素所引起的下颌骨骨量丢失，而低应力环 境则加速其骨丢失进程。结论：咀嚼功能对于保持下颌骨骨量有重 要的作用，对于老年牙列缺损或缺失患者应尽早恢复其咀嚼功能。观察成年和老年大鼠下颌骨应力环境改变与下颌骨骨量的 关系。方法： 选择健康老年及成年大鼠，拔除实验组大鼠 右侧上颌全部磨牙使左右侧下颌骨分别处于相对的高低应力环境中。对各组大鼠双侧下颌骨 进行单光子吸收骨密度测量并对比高应力与低应力侧骨密度的差别。结果：老年因素可引起下颌骨骨量的丢失；单侧咀嚼引起的应力环境变化对成年大鼠下颌 骨骨量变化无显著影响；高应力环境可减缓老年因素所引起的下颌骨骨量丢失，而低应力环 境则加速其骨丢失进程。结论：咀嚼功能对于保持下颌骨骨量有重 要的作用，对于老年牙列缺损或缺失患者应尽早恢复其咀嚼功能。
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中图分类号：O346.5 文献标识码：A 文章编号：1001-3733(2000)02-0125-04
The effects of local stress on bone mass of mandibles in aged rats
Zhou Yongsheng, Zhou shumin, Li Guozhen
(School of Stomatology , Beijing Medical University, Beijing 100081)
〔Abstract〕Objective:To observe the relationship between the stres s environment and bone mass of mandible in adult and aged rats. Metho ds：The rats of 6 months old were used in the adult group,those of 15 month in the senile. The high and low stress environment models of mandible wer e established by unilateral maxillary molar extraction.6 rats were used in each group The rats without teeth extraction were used as the control. The bone miner al density (BDM,g/cm2) of mandibles were measured by single-photon absorptiom etry bilaterally 1.5 and 3 months after teeth extraction. Results: In the adult group,1.5 month after teeth extraction,BDM values of operated side and nonoperated side were 0.360±0.013 and 0.368±0.018 respectively (P>0.0 5),while that of the control was 0.363±0.023;3 months after those were 0.355±0 .015,0.375±0.017 and 0.364±0.027 respectively.In the senile group,1.5 month af ter teeth extraction BDM values of operated side and nonoperated side were 0.33 2±0.009 and 0.349±0.010 respectively (P<0.05),while that in the control wa s 0.347±0.014;3 months after those were 0.327±0.011,0.346±0.010 and 0.338±0. 016 respectively (P<0.05 betweent each two groups).Conclusion：Masticatory function tends to conserve the mandibular bone mass in seni tity.
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Key words Stresses; Osteoporosis; Mandible; Bone density
老年因素是影响全身骨丢失的重要因素〔1〕。它引起的椎骨、髂骨骨丢失主要 是一种慢性退行性过程，表现为骨形成减少，骨转换减慢。然而老年因素如何影响颌骨改建 则少有报道。颌骨存在于受咀嚼功能影响的应力环境中，伴随老年化的进程，颌骨对于因牙 列缺损、牙列缺失引起的应力环境改变作出如何的反应，是发生废用性吸收还是对应力环境 改变不敏感还存在疑问〔2〕。本文以老年雄性大鼠为研究对象，排除绝经因素干扰 ，通过拔除大鼠上颌单侧全部磨牙模仿下颌骨局部应力变化，对老年因素、下颌骨局部应力 环境与下颌骨骨量变化的关系进行研究。
1 材料与方法
1.1 实验分组
选用雄性SD大鼠48只，老年组(15月)及成年组(6月)各24只，每个年龄组又分为非拔牙组和 右侧上颌磨牙拔除组(简称拔牙组)，每组根据观察时间长短又分为两小组：1.5月组和3月组 ，每小组6只。
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1.2 下颌骨高、低应力环境模型的建立
拔除右侧上颌全部磨牙，使该侧下颌骨咀嚼功能降低而处于低应力环境中(非咀嚼侧)， 左侧下颌骨则因咀嚼功能加强而处于相对的高应力环境(咀嚼侧)中。
1.3 动物处理和观察
拔牙组动物在10 g/L戊巴比妥钠腹腔注射麻醉下进行右侧上颌全部磨牙拔除术，非拔牙 组同样施行麻醉作为对照。术后，各组动物在同等情况下进食，自由饮水，定期记录体重， 到达观察时限后用过量乙醚麻醉处死，观察双侧嚼肌的体积和对称程度、下颌磨牙牙 合面磨耗程度，并分离双侧下颌骨、股骨，立即置于体积分数为10 %福尔马林中固定3周。
1.4 下颌骨磨牙段及股骨远侧干骺端骨密度(bone mineral density, BMD)测定
将各组大鼠双侧下颌骨及右侧股骨彻底去净软组织后，在BMD-400E型单光子吸收骨密 度仪(single-photon absorptiometer, SPA, 241 Am源，3.7MBg，北京广播技术研 究所)中测定BMD。测定时，将颌骨或股骨放置于装有蒸馏水的有机玻璃盒中，固定位置，使 颌骨颊面朝下，牙齿牙 合面与测定中心线垂直，第二磨牙位 于测定中心线上；股骨测定时，将远侧干骺端置于测定中心线区，进行横越扫描。SPA测定 大鼠股骨、下颌骨BMD时的变异系数分别为2.2%和3.1%。
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1.5 统计方法
所得数据均采用SPSS 6.0统计软件进行均数比较，多组间的均数比较采用单因素方差分 析，同组大鼠咀嚼侧与非咀嚼侧相比采用配对t检验。
2 结 果
2.1 一般情况
2.1.1 老年组大鼠体重显著大于成年组大鼠，体胖，行动较成年组大鼠迟缓，毛发失去光 泽；
2.1.2 成年组与老年组大鼠在实验前后的体重无显著性变化；拔牙组与同龄非拔牙组大鼠 之间体重也无显著性差异，说明拔牙手术不影响大鼠的体重变化。
2.2 牙牙 合面及咀嚼肌的体积变化
拔牙组大鼠咀嚼侧咀嚼肌较非咀嚼侧肥大；成年组大鼠磨耗较老年组轻，各组咀嚼侧下 颌磨牙牙 合面磨耗均较非拔牙对照组下颌磨牙明显偏重，非 咀嚼侧磨牙过萌，牙尖较咀嚼侧尖锐。
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2.3 老年大鼠股骨远侧干骺端BMD的变化
2.3.1 老年1.5月组和3月组股骨干骺 端BMD均显著低于同期成年组(P<0.05)(见表1)。
2.3.2 老年组、成年组组内股骨远侧干骺端BMD均无显著性差异(P>0.05)；同时，拔牙 手术对股骨骨密度无显著影响。
表1 股骨远侧干骺端骨密度变化情况(±s g/cm2) 组别
成年组
老年组
1.5月组
3月组
1.5月组
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3月组
非拔牙组
0.462±0.035
0.458±0.033
0.395±0.028①
0.382±0.017①
拔牙组
0.460±0.039
0.455±0.028
0.391±0.028①
0.380±0.020①)
与同期成年组比：①P<0.05
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2.4 老年大鼠下颌骨BMD的变化
老年组1.5月组和3月组下颌骨BMD均显著低于同期成年组(P<0.05)。随着年龄的递增， 老年组下颌骨BMD呈下降趋势。老年3月组下颌骨BMD明显低于1.5月组(P<0.05)；而成年 1.5月组与3月组间BMD无显著性差别，见表2。
表2 大鼠下颌骨骨密度 变化的年龄特征(±s g/cm2) 组别
1.5月组
3月组
P
成年组
0.363±0.023
0.364±0.027
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>0.05
老年组
0.347±0.014①
0.338±0.016①
<0.05
与成年组比：①P<0.05
2.5 应力环境或咀嚼功能对不同年龄组大鼠下颌骨BMD的影响 (见表3) 表3 下颌骨骨密度变化情况 (g/cm2) 组别
拔牙组
P
非拔对照组(1)
咀嚼侧(左)(2)
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非咀嚼侧(右)(3)
(1)-(2)
(1)-(3)
(2)-(3)
成年组 1.5月
0.363±0.023
0.368±0.018
0.360±0.013
3月
0.364±0.027
0.375±0.017
0.355±0.015
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老年组 1.5月
0.347±0.014
0.349±0.010
0.332±0.009
①
3月
0.338±0.016
0.346±0.010
0.327±0.011
①
①
②
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① P<0.05 ②P<0.01
2.5.1 老年组、成年组各非拔牙对照组左侧与右侧下颌骨骨密度(BMD)无显著性差别，采用 同一数据；
2.5.2 成年拔牙组在拔牙1.5月和3月时，非咀嚼侧(低应力侧)和咀嚼侧(高应力侧)下颌骨B MD无显著性差别，且两者的BMD值分别与同期非拔牙对照组相比也无显著性差别；
2.5.3 老年拔牙组在拔牙1.5月时，非咀嚼侧下颌骨BMD比咀嚼侧显著降低(P<0.05)， 但咀嚼侧、非咀嚼侧下颌骨BMD值与同期非拔牙对照组相比均无显著差别；3月时，非咀嚼侧 BMD进一步降低，与咀嚼侧差距进一步增大，显著低于咀嚼侧BMD(P<0.01)，同时也显著 低于同期老年非拔牙对照组(P<0.05)；咀嚼侧下颌骨BMD则比同期老年非拔牙对照组显 著增高(P<0.05)。
3 讨 论
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3.1 老年因素与大鼠股骨、下颌骨骨量的变化
一般认为，男女两性的骨丢失规律存在明显差异〔1,3〕。主要表现为：女性在 绝经后的10～15年内有一个快速骨丢失阶段；而男性的骨丢失则主要受年龄因素的影响，因 此骨丢失进程较女性缓慢。同时，老年性骨丢失〔1,3,4〕主要是骨形成降低、骨转 换减慢的骨丢失过程，而绝经期后的骨丢失则主要以骨转换加快，骨吸收明显加快为特征。 因此，分别对它们进行研究具有重要的临床意义。本文采用老年雄性大鼠作为模型，其原因 是为了模仿老年性的骨丢失过程。
大鼠2～2.5月时达到性成熟，5～6月时相当于人类的30岁龄，15月则相当于人类的60岁龄。 本实验采用的6月龄、15月龄大鼠分别代表人类的成年和老年期。本研究发现老年组大鼠股 骨BMD显著较成年组低，同时，老年组大鼠的全身情况、牙齿磨耗程度，及行动的迟缓性均 说明15月龄大鼠基本能反映老年化进程的情况。研究结果表明，老年组大鼠不仅股骨BMD明 显低于成年组，其下颌骨BMD也显著低于成年组大鼠。由此说明，进入老年后，由于骨形成 和修复能力减弱〔4〕，骨丢失过程将持续缓慢地进行，并同时影响股骨和下颌骨等 。但成年组此时可能正处于峰值骨量期，因此骨量变化不明显。
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3.2 下颌骨应力环境对老年大鼠下颌骨骨量的影响
应力环境〔3，5〕对于长骨骨量、骨小梁结构的维持至关重要。当达到一定阈值时， 高应力环境可使骨骼增粗，成骨能力增强；低应力环境则导致骨吸收的发生。但对于胚胎来 源不同、所受应力环境不同的颌骨来说，咀嚼功能改变(尤其对于老年人的牙列缺损或缺失) 引起的颌骨或剩余牙槽嵴应力环境改变对颌骨自身骨量影响如何，一直缺少研究〔2〕 。
本研究通过拔除大鼠单侧上颌全部磨牙，建立下颌骨应力环境改变模型。实验观察到，成年 组、老年组大鼠咀嚼侧的功能负荷明显加重，牙 合面磨耗程 度加重，咀嚼侧的咀嚼肌较非咀嚼侧肥大，而非咀嚼侧的变化恰恰相反。这在一定程度上反 映咀嚼侧下颌骨处于高应力环境中，非咀嚼侧处于相对的低应力环境中。
本研究通过BMD研究，发现应力环境改变对成年组大鼠影响较小。非咀嚼侧(低应力侧)和咀 嚼侧(高应力侧)下颌骨BMD与同期非拔牙对照组无显著差别。虽然非咀嚼侧BMD与咀嚼侧BMD 差距略有增大，但并无显著性差别。说明应力环境改变对于成年组大鼠下颌骨骨量影响较小 。与作者以前的骨组织形态计量学结果是一致的〔5〕。其原因可能是：应力环境的 改变可能不显著，高应力或低应力环境均未达到其所能引起效应的阈值；或者由于成年组大 鼠拔牙后的代偿功能较强，使得咀嚼侧与非咀嚼侧的应力环境改变不明显。
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但对于老年组，BMD测量表明，在1.5月时，非咀嚼侧下颌骨BMD比咀嚼侧显著降低，说明低 应力环境能较早地引起老年大鼠下颌骨的骨丢失。当3月时，两者差距进一步增大，同时非 咀嚼侧BMD也显著低于同期非拔牙对照组，并也显著低于老年拔牙组1.5月时的非咀嚼侧；说 明随着时间的延长，低应力环境引起的骨丢失效应更明显。但从BMD结果看，3月时咀嚼侧的 BMD值比同期老年对照组显著偏高，说明高应力环境能明显减缓老年因素引起的下颌骨骨丢 失。但与同期成年组比其BMD值仍显著偏低，与老年1.5月时的测量值一致。说明咀嚼侧的高 应力环境引起的效应有限，引起的骨形成作用不明显。其原因可能是：①咀嚼侧的功能加强 对应力环境的增高并不显著；② 由于感应机械信号的细胞群体随着年龄的老化而减少或活 性下降，老年大鼠下颌骨对应力载荷的成骨反应和感受应力变化的能力减弱〔4,6,7〕 。因此，老年因素减弱了高应力环境可能引起的成骨效应，需要更大的应变值或者更长的 作用周期才能彻底抵消老年因素所引起的骨丢失。而对于低应力环境，由于其引起的效应类 似废用性骨吸收，因此，它与老年因素两者的协同作用扩大了各自所能引起失骨效应〔 8〕。
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由于大鼠松质骨骨量变化与人类近似，在研究系统性骨丢失及其与口腔骨丢失关系方面有重 要价值。因此，本研究结果对临床有一定的指导意义。本研究采用完整有牙下颌骨进行研究 ，避免了因缺牙所致的剩余牙槽嵴吸收对下颌骨密度的影响，利于直接观察应力因素的作用 。本研究中的相对高应力侧是由自然牙通过牙周膜传导到牙槽骨的牙 合力。虽然由义齿基托传导的牙 合力作用方 式与以上不同，但两者都使颌骨行使咀嚼功能，此时颌骨的应力环境都比无咀嚼功能的颌骨 相对较高。因此，本研究提示临床对于老年患者，当其咀嚼功能丧失较多时，应尽早采用合 理的修复方法恢复其咀嚼功能，这对于保持其颌骨骨量、减少颌骨骨丢失有重要的作用。
由此，本研究可以得出以下结论：①老年因素可引起下颌骨骨量的丢失；②颌骨应力环 境的改变可影响老年大鼠颌骨骨量的变化，高应力环境可减缓老年因素所引起的下颌骨骨量 丢失，而低应力环境则加速其骨丢失进程。因此，提示咀嚼功能对于保持老年人下颌骨骨量 有重要的作用，对于老年牙列缺损或缺失患者应尽早恢复其咀嚼功能。
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(收稿：1999-01-26 修回：1999-12-12), 百拇医药