过度张口对颞下颌关节软组织P物质样免疫反应的影响
作者：王海鹰 周继林 洪民 王涪英 邓斌 王东胜
单位：100853 北京，解放军总医院口腔科(王海鹰、周继林、洪民、邓斌、王东胜)；耳鼻喉科学研究所免疫组化室(王涪英)供理论依据
关键词：颞下颌关节；P物质；过度张口
中华口腔医学杂志980209 【摘要】 目的 深入探讨过度张口对颞下颌关节(TMJ)的损伤特点及其神经生物学机制。方法 在对过度张口的组织病理学实验研究基础上，采用ABC免疫组化法同步观察其TMJ软组织P物质样免疫反应(SPIR)的变化。结果 过度张口主要使关节盘前伸部、双板区和关节囊滑膜下层SPIR显著增强，并随过度张口的延长而加重，去除刺激休息两周后，SPIR明显减弱。SPIR的变化与其组织病理学改变在变化部位、反应程度和治疗效果上基本一致，提示二者间确有某些内在联系。结论 认识变化特点，把握内在联系，将有助于拓展TMJ损伤及疼痛的预防与诊治的思路及方法。
, http://www.100md.com
Effects of overextended mouth opening on substance P-like immunologic reaction of TMJ soft tissues Wang Haiying, Zhou Jilin, Hong Min, et al. Stomatology Dept. of General Hospital of PLA, Beijing 100853
【Abstract】 Objective To probe deeply into the traumatic characteristics and the neurobiologic mechanism of overextended mouth opening of the temporomandibular joint (TMJ). Methods Changes of the substance P-like immunologic reaction (SPIR) of the TMJ soft tissues were examined with ABC immunohistochemical staining along with the histopathological study of the overextended opening. Results An obvious increase of SPIR brought about by overextended opening was mainly in the anterior extending tissue of the disc, the bilaminar zone and the subsynovial layer of the articular capsule, and the extent of the reaction became greater with the increased duration of over-opening. The SPIR decreased obviously two weeks after removing the nocuous stimulation. The changes of SPIR almost coincided with the histopathological changes in sites and extents, and in the effects on them of the relevant treatment, which indicate that there are some internal relations between the two kinds of changes. Conclusion To recognize the characteristics of the changes and grasp the internal relations will help us to find new approaches to the prevention, diagnosis and treatment for the trauma and pain of the TMJ.
, 百拇医药
【Key words】 Temporomandibular joint Substance P Overextended mouth opening
研究已证实，P物质(substance P, SP)是初级感觉神经元内的一种神经递质，当组织受到伤害性刺激时，SP一方面向中枢传递伤害信息；一方面从末梢释放，参与局部组织的疼痛和炎症反应[1～3]。下颌过度运动是颞下颌关节(TMJ)和咀嚼肌疼痛的常见原因之一[4]；作者对过度张口的组织病理学实验研究[5]也表明，过度张口对TMJ和咀嚼肌确有损伤，可视为颅颌紊乱症(CMD)的致病因素之一。本研究旨在观察过度张口对TMJ软组织SP样免疫反应(SP-like immunologic reaction, SPIR)的影响，进一步揭示过度张口对TMJ的损伤特点及其疼痛的神经生物学机制，为开拓临床预防和诊治的新思路提供理论依据。
材料和方法
, 百拇医药
1.实验动物和动物模型及其分组均与其组织病理学实验研究相同[5]。
2.标本制取：小型猪麻醉后，切开并整体取下双侧关节囊、关节盘及盘周软组织，液氮骤冷，-80℃保存。切片前分成内、中、外三块行OCT包埋，恒低温切片，厚30 μm。
3.免疫组化实验：SP抗体由中国医学科学院提供，ABC试剂盒为美国Vector公司产品。按ABC免疫组化方法进行，SP抗体浓度为1∶600。最后行DAB法显色反应，终产物为棕黄色。阴性对照组用Tris-HCl液替代一抗，其余步骤相同。
结果
1.对照组TMJ软组织SPIR的分布：除关节盘中带中部外，TMJ软组织其他部位均有不同程度的阳性反应。关节盘边缘部(图1)、前伸部及盘后组织、盘周附着组织中均可见纤维样阳性反应，其中血管壁、神经纤维及肌梭结构阳性反应较明显；关节囊及滑膜下层可见细小的纤维样阳性反应，滑膜表层阳性反应较少且弱。
, 百拇医药
2.实验组TMJ软组织SPIR的变化：
(1)A组：关节盘前伸部及双板区神经纤维阳性反应明显增强，滑膜下层阳性反应也较对照组显著(图2)。关节盘前、后带及盘周附着多无明显变化，仅盘周肌肉附着部的肌筋膜出现明显增强的阳性反应。
(2)B组：关节盘前伸部及双板区神经纤维阳性反应增强显著(图3)，血管壁阳性反应也较对照组增强(图4)，双板区阳性反应增多，滑膜下层阳性反应增强较明显。
图1 对照组小型猪关节盘(水平面)盘边缘可见SPIR阳性纤维(×140，ABC法) 图2 实验组A组小型猪关节滑膜(矢状面)SPIR阳性增强，滑膜下层有明显增强的阳性纤维(×350,ABC法) 图3 实验组B组小型猪关节盘前伸部(矢状面)神经纤维横断面，SPIR阳性显著增强(×140，ABC法) 图4 实验组B组小型猪关节盘双板区(水平面)血管壁SPIR阳性增强(×140,ABC法)
, 百拇医药
(3)C组：关节盘前伸部神经纤维阳性反应仍较强，血管壁已与对照组相似。双板区及关节滑膜的阳性反应明显减弱。关节盘前内侧翼外肌附着部阳性反应仍较明显。
(4)D组：关节盘前伸部及双板区神经纤维和血管壁的阳性反应多数减弱，但程度不一。盘周肌肉附着部的一些细小神经纤维和关节滑膜下层的阳性反应仍较明显。
讨论
一、过度张口TMJ软组织SPIR的变化特点
1.反应部位：阳性反应显著增强的部位主要在关节盘前伸部、双板区和关节囊，符合TMJ神经纤维分布的特点[6]。其中以神经纤维、血管壁及滑膜下层为主要变化标志。
2.反应特点：B组阳性反应比A组增强更显著，说明延长伤害性刺激可增加初级传入神经末梢SP的释放，使SP在局部组织中浓度增高。SP可使伤害感受器的敏感性增强，引起局部组织的痛觉过敏[3]，还可激活周围的炎细胞和肥大细胞，参与局部组织的炎症过程和免疫反应[3，7]。由此推论，过度张口可引起TMJ的疼痛和炎症，并随伤害性刺激的持续而加重；其疼痛可能主要来自关节盘前伸部、双板区和关节囊滑膜下层。
, 百拇医药
3.治疗效果：去除致病因素是疾病治疗的首要步骤，适当休息也可视为一种辅助措施。本研究结果显示，停止过度张口并休息两周后，C组和D组都有好转，突出表现为双板区和滑膜下层的阳性反应显著减弱，但关节盘前伸部神经纤维的阳性反应仍较明显。这一方面说明本实验中TMJ软组织SPIR的增强确与过度张口有关；同时也提示TMJ软组织对治疗的早期反应有部位差异。究其原因，可能与过度张口对TMJ各部位的刺激强度及损伤程度不同有关；也与TMJ自身的解剖特点和功能状态有关。过度张口时髁突过度向前下滑动，使关节盘前伸部及前部关节囊受到牵拉和挤压，内部张力和压力显著增高；停止刺激后又因其前端与翼外肌相连而始终保持一定张力，而且在行使生理功能状态下这种张力还会有所增高。而关节盘后部组织较疏松，过度张口时受到的牵拉刺激可能低于前部；又因其血运丰富，停止刺激后局部代谢产物可较快被清除，减少或避免了代谢产物继发性刺激神经末梢所致的SP释放增加。由此可见，除停止伤害性刺激和适当休息外，还应针对不同部位的不同反应辅以相应措施，如加速关节局部血液循环，降低翼外肌的紧张度以及避免或减少翼外肌功能过度，适当选用抗炎止痛药物治疗等。
, 百拇医药
二、过度张口TMJ软组织SPIR与其组织病理学改变之间的相关关系
伤害性刺激作用于SP神经细胞时，可引起SP双向释放，其中枢端释放将参与痛觉的中枢调制，而外周端释放主要引起局部组织的疼痛和炎症反应[3]。身体其他关节疾病的相关研究表明[8，9]，关节组织和关节液内SP的分布密度及含量，不仅与关节疼痛的症状特点、程度和关节的功能状态有关，而且参与关节炎的病理变化机制，与关节病的发生、发展及其严重程度密切相关。这种相关关系在TMJ疾病的研究中尚未见报道。作者首次在同一疾病的动物模型上将TMJ的组织病理学改变与其软组织中SPIR的变化结合起来同步研究，初步发现致病因素作用于TMJ后，TMJ软组织中SPIR的变化与其组织病理学改变之间确有某些内在联系。首先，二者在变化部位上基本是一致的，主要发生在关节盘的前伸部、双板区及关节滑膜。但SPIR阳性早期就有明显增强，而组织病理学改变以后期为显著，其符合神经内分泌反应早于组织细胞形态学改变这一疾病发生的一般规律。其次，在反应程度上均为B组重于A组，说明SPIR和组织病理改变均随伤害性刺激延长而加重；但SPIR的范围并无明显的扩大趋势，组织病理改变则随伤害性刺激的延长而变得广泛。这可能是因为SP来源于感觉神经末梢，其反应部位受神经分布的限制，而神经分布短期内不会明显改变；另外与SP的代谢有关，据报道SP主要在末梢血管降解，在血浆中迅速被灭活[10]。而组织病理学改变不仅与伤害性刺激直接相关，而且还受局部神经体液的调节和细胞代谢变化的影响，某些代谢产物的堆积可加重组织细胞的损伤。当停止伤害性刺激、休息两周后，SPIR和组织细胞的损伤均有好转，只是SPIR减弱显著，而组织细胞的恢复相对 较慢。总之，作者认为SPIR与组织病理学改变在变化部位、反应程度和治疗效果反应上的一致性不是单纯的伴行发展，而是互相联系、互相影响的表现。过度张口刺激TMJ感觉神经末梢释放SP，使血管扩张、通透性增加，炎细胞激活，肥大细胞释放组织胺，引起局部炎症和免疫反应，甚至免疫损伤。过度张口导致组织损伤后，细胞内钾离子释出；细胞膜合成并释放前列腺素和白三烯等，又可刺激末梢神经，加重组织损伤。因此，为了防止和减少组织细胞受局部炎性介质和致痛物质的继发性损伤，治疗早期即可考虑适当使用SP拮抗剂、神经末梢封闭剂以及消炎止痛药物。
, 百拇医药
参考文献
1 华晓鹰.感觉神经元中的神经肽及其有关的外周功能.生理科学进展，1988，19：304-309.
2 H
kfelt T, Elde R, Johansson O, et al. Immunohistochemical evidence for separate populations of somatostatin-containing and substance P-containing primary afferent neurons in the rat. Neuroscience, 1976, 1:131-136.
3 Pernow B. Substance P. Pharmacol Rev, 1983, 35:85-141.
, http://www.100md.com
4 Eversole LR, Machado L. Temporomandibular joint internal derangements and associated neuromuscular disorders. J Am Dent Assoc 1985, 110:69-79.
5 王海鹰，周继林，洪民，等.过度张口对颞下颌关节及咀嚼肌影响的组织病理学实验.中华口腔医学杂志，1996，31：274-277.
6 Greenfield BE, Wyke DB. Reflex innervation of the temporomandibular joint. Nature, 1966, 211:940-941.
7 Jasin HE. Immunemechanisms in osteoarthritis. Semin Arthrits Rheum, 1989, 18(Suppl 2):86-90.
, 百拇医药
8 Levine JD, Clark R, Devor M, et al. Intraneuronal substance P contributes to the severity of experimental arthritis. Science, 1984, 226:547-549.
9 Brandt KD. Pain, synovitis, and articular cartilage changes in osteoarthritis. Semin Arthrits Rheum, 1989, 18(Suppl 2):77-80.
10 张殿明，徐隆绍.神经内分泌学.北京：中国医药科技出版社，1991.316-318.
(收稿：1996-05-22 修回：1997-11-01), 百拇医药
单位：100853 北京，解放军总医院口腔科(王海鹰、周继林、洪民、邓斌、王东胜)；耳鼻喉科学研究所免疫组化室(王涪英)供理论依据
关键词：颞下颌关节；P物质；过度张口
中华口腔医学杂志980209 【摘要】 目的 深入探讨过度张口对颞下颌关节(TMJ)的损伤特点及其神经生物学机制。方法 在对过度张口的组织病理学实验研究基础上，采用ABC免疫组化法同步观察其TMJ软组织P物质样免疫反应(SPIR)的变化。结果 过度张口主要使关节盘前伸部、双板区和关节囊滑膜下层SPIR显著增强，并随过度张口的延长而加重，去除刺激休息两周后，SPIR明显减弱。SPIR的变化与其组织病理学改变在变化部位、反应程度和治疗效果上基本一致，提示二者间确有某些内在联系。结论 认识变化特点，把握内在联系，将有助于拓展TMJ损伤及疼痛的预防与诊治的思路及方法。
, http://www.100md.com
Effects of overextended mouth opening on substance P-like immunologic reaction of TMJ soft tissues Wang Haiying, Zhou Jilin, Hong Min, et al. Stomatology Dept. of General Hospital of PLA, Beijing 100853
【Abstract】 Objective To probe deeply into the traumatic characteristics and the neurobiologic mechanism of overextended mouth opening of the temporomandibular joint (TMJ). Methods Changes of the substance P-like immunologic reaction (SPIR) of the TMJ soft tissues were examined with ABC immunohistochemical staining along with the histopathological study of the overextended opening. Results An obvious increase of SPIR brought about by overextended opening was mainly in the anterior extending tissue of the disc, the bilaminar zone and the subsynovial layer of the articular capsule, and the extent of the reaction became greater with the increased duration of over-opening. The SPIR decreased obviously two weeks after removing the nocuous stimulation. The changes of SPIR almost coincided with the histopathological changes in sites and extents, and in the effects on them of the relevant treatment, which indicate that there are some internal relations between the two kinds of changes. Conclusion To recognize the characteristics of the changes and grasp the internal relations will help us to find new approaches to the prevention, diagnosis and treatment for the trauma and pain of the TMJ.
, 百拇医药
【Key words】 Temporomandibular joint Substance P Overextended mouth opening
研究已证实，P物质(substance P, SP)是初级感觉神经元内的一种神经递质，当组织受到伤害性刺激时，SP一方面向中枢传递伤害信息；一方面从末梢释放，参与局部组织的疼痛和炎症反应[1～3]。下颌过度运动是颞下颌关节(TMJ)和咀嚼肌疼痛的常见原因之一[4]；作者对过度张口的组织病理学实验研究[5]也表明，过度张口对TMJ和咀嚼肌确有损伤，可视为颅颌紊乱症(CMD)的致病因素之一。本研究旨在观察过度张口对TMJ软组织SP样免疫反应(SP-like immunologic reaction, SPIR)的影响，进一步揭示过度张口对TMJ的损伤特点及其疼痛的神经生物学机制，为开拓临床预防和诊治的新思路提供理论依据。
材料和方法
, 百拇医药
1.实验动物和动物模型及其分组均与其组织病理学实验研究相同[5]。
2.标本制取：小型猪麻醉后，切开并整体取下双侧关节囊、关节盘及盘周软组织，液氮骤冷，-80℃保存。切片前分成内、中、外三块行OCT包埋，恒低温切片，厚30 μm。
3.免疫组化实验：SP抗体由中国医学科学院提供，ABC试剂盒为美国Vector公司产品。按ABC免疫组化方法进行，SP抗体浓度为1∶600。最后行DAB法显色反应，终产物为棕黄色。阴性对照组用Tris-HCl液替代一抗，其余步骤相同。
结果
1.对照组TMJ软组织SPIR的分布：除关节盘中带中部外，TMJ软组织其他部位均有不同程度的阳性反应。关节盘边缘部(图1)、前伸部及盘后组织、盘周附着组织中均可见纤维样阳性反应，其中血管壁、神经纤维及肌梭结构阳性反应较明显；关节囊及滑膜下层可见细小的纤维样阳性反应，滑膜表层阳性反应较少且弱。
, 百拇医药
2.实验组TMJ软组织SPIR的变化：
(1)A组：关节盘前伸部及双板区神经纤维阳性反应明显增强，滑膜下层阳性反应也较对照组显著(图2)。关节盘前、后带及盘周附着多无明显变化，仅盘周肌肉附着部的肌筋膜出现明显增强的阳性反应。
(2)B组：关节盘前伸部及双板区神经纤维阳性反应增强显著(图3)，血管壁阳性反应也较对照组增强(图4)，双板区阳性反应增多，滑膜下层阳性反应增强较明显。
图1 对照组小型猪关节盘(水平面)盘边缘可见SPIR阳性纤维(×140，ABC法) 图2 实验组A组小型猪关节滑膜(矢状面)SPIR阳性增强，滑膜下层有明显增强的阳性纤维(×350,ABC法) 图3 实验组B组小型猪关节盘前伸部(矢状面)神经纤维横断面，SPIR阳性显著增强(×140，ABC法) 图4 实验组B组小型猪关节盘双板区(水平面)血管壁SPIR阳性增强(×140,ABC法)
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(3)C组：关节盘前伸部神经纤维阳性反应仍较强，血管壁已与对照组相似。双板区及关节滑膜的阳性反应明显减弱。关节盘前内侧翼外肌附着部阳性反应仍较明显。
(4)D组：关节盘前伸部及双板区神经纤维和血管壁的阳性反应多数减弱，但程度不一。盘周肌肉附着部的一些细小神经纤维和关节滑膜下层的阳性反应仍较明显。
讨论
一、过度张口TMJ软组织SPIR的变化特点
1.反应部位：阳性反应显著增强的部位主要在关节盘前伸部、双板区和关节囊，符合TMJ神经纤维分布的特点[6]。其中以神经纤维、血管壁及滑膜下层为主要变化标志。
2.反应特点：B组阳性反应比A组增强更显著，说明延长伤害性刺激可增加初级传入神经末梢SP的释放，使SP在局部组织中浓度增高。SP可使伤害感受器的敏感性增强，引起局部组织的痛觉过敏[3]，还可激活周围的炎细胞和肥大细胞，参与局部组织的炎症过程和免疫反应[3，7]。由此推论，过度张口可引起TMJ的疼痛和炎症，并随伤害性刺激的持续而加重；其疼痛可能主要来自关节盘前伸部、双板区和关节囊滑膜下层。
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3.治疗效果：去除致病因素是疾病治疗的首要步骤，适当休息也可视为一种辅助措施。本研究结果显示，停止过度张口并休息两周后，C组和D组都有好转，突出表现为双板区和滑膜下层的阳性反应显著减弱，但关节盘前伸部神经纤维的阳性反应仍较明显。这一方面说明本实验中TMJ软组织SPIR的增强确与过度张口有关；同时也提示TMJ软组织对治疗的早期反应有部位差异。究其原因，可能与过度张口对TMJ各部位的刺激强度及损伤程度不同有关；也与TMJ自身的解剖特点和功能状态有关。过度张口时髁突过度向前下滑动，使关节盘前伸部及前部关节囊受到牵拉和挤压，内部张力和压力显著增高；停止刺激后又因其前端与翼外肌相连而始终保持一定张力，而且在行使生理功能状态下这种张力还会有所增高。而关节盘后部组织较疏松，过度张口时受到的牵拉刺激可能低于前部；又因其血运丰富，停止刺激后局部代谢产物可较快被清除，减少或避免了代谢产物继发性刺激神经末梢所致的SP释放增加。由此可见，除停止伤害性刺激和适当休息外，还应针对不同部位的不同反应辅以相应措施，如加速关节局部血液循环，降低翼外肌的紧张度以及避免或减少翼外肌功能过度，适当选用抗炎止痛药物治疗等。
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二、过度张口TMJ软组织SPIR与其组织病理学改变之间的相关关系
伤害性刺激作用于SP神经细胞时，可引起SP双向释放，其中枢端释放将参与痛觉的中枢调制，而外周端释放主要引起局部组织的疼痛和炎症反应[3]。身体其他关节疾病的相关研究表明[8，9]，关节组织和关节液内SP的分布密度及含量，不仅与关节疼痛的症状特点、程度和关节的功能状态有关，而且参与关节炎的病理变化机制，与关节病的发生、发展及其严重程度密切相关。这种相关关系在TMJ疾病的研究中尚未见报道。作者首次在同一疾病的动物模型上将TMJ的组织病理学改变与其软组织中SPIR的变化结合起来同步研究，初步发现致病因素作用于TMJ后，TMJ软组织中SPIR的变化与其组织病理学改变之间确有某些内在联系。首先，二者在变化部位上基本是一致的，主要发生在关节盘的前伸部、双板区及关节滑膜。但SPIR阳性早期就有明显增强，而组织病理学改变以后期为显著，其符合神经内分泌反应早于组织细胞形态学改变这一疾病发生的一般规律。其次，在反应程度上均为B组重于A组，说明SPIR和组织病理改变均随伤害性刺激延长而加重；但SPIR的范围并无明显的扩大趋势，组织病理改变则随伤害性刺激的延长而变得广泛。这可能是因为SP来源于感觉神经末梢，其反应部位受神经分布的限制，而神经分布短期内不会明显改变；另外与SP的代谢有关，据报道SP主要在末梢血管降解，在血浆中迅速被灭活[10]。而组织病理学改变不仅与伤害性刺激直接相关，而且还受局部神经体液的调节和细胞代谢变化的影响，某些代谢产物的堆积可加重组织细胞的损伤。当停止伤害性刺激、休息两周后，SPIR和组织细胞的损伤均有好转，只是SPIR减弱显著，而组织细胞的恢复相对 较慢。总之，作者认为SPIR与组织病理学改变在变化部位、反应程度和治疗效果反应上的一致性不是单纯的伴行发展，而是互相联系、互相影响的表现。过度张口刺激TMJ感觉神经末梢释放SP，使血管扩张、通透性增加，炎细胞激活，肥大细胞释放组织胺，引起局部炎症和免疫反应，甚至免疫损伤。过度张口导致组织损伤后，细胞内钾离子释出；细胞膜合成并释放前列腺素和白三烯等，又可刺激末梢神经，加重组织损伤。因此，为了防止和减少组织细胞受局部炎性介质和致痛物质的继发性损伤，治疗早期即可考虑适当使用SP拮抗剂、神经末梢封闭剂以及消炎止痛药物。
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参考文献
1 华晓鹰.感觉神经元中的神经肽及其有关的外周功能.生理科学进展，1988，19：304-309.
2 H
kfelt T, Elde R, Johansson O, et al. Immunohistochemical evidence for separate populations of somatostatin-containing and substance P-containing primary afferent neurons in the rat. Neuroscience, 1976, 1:131-136.3 Pernow B. Substance P. Pharmacol Rev, 1983, 35:85-141.
, http://www.100md.com
4 Eversole LR, Machado L. Temporomandibular joint internal derangements and associated neuromuscular disorders. J Am Dent Assoc 1985, 110:69-79.
5 王海鹰，周继林，洪民，等.过度张口对颞下颌关节及咀嚼肌影响的组织病理学实验.中华口腔医学杂志，1996，31：274-277.
6 Greenfield BE, Wyke DB. Reflex innervation of the temporomandibular joint. Nature, 1966, 211:940-941.
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, 百拇医药
8 Levine JD, Clark R, Devor M, et al. Intraneuronal substance P contributes to the severity of experimental arthritis. Science, 1984, 226:547-549.
9 Brandt KD. Pain, synovitis, and articular cartilage changes in osteoarthritis. Semin Arthrits Rheum, 1989, 18(Suppl 2):77-80.
10 张殿明，徐隆绍.神经内分泌学.北京：中国医药科技出版社，1991.316-318.
(收稿：1996-05-22 修回：1997-11-01), 百拇医药