歯列矯正による歯の移動の実験モデルと歯周組織のリモデリングへの影響

Experimental models of orthodontic tooth movement and their effects on periodontal tissues remodelling.

抄録

目的:

本研究では、ラットを用いた2種類の歯列矯正モデルを比較し、歯の移動効率と歯周組織のリモデリングを評価することを目的とした。

OBJECTIVES: The present study aimed to compare two different models of orthodontic tooth movement (OTM) in rats by evaluating tooth movement efficiency and periodontal tissues remodelling.

デザイン:

15匹の動物を無作為に3つのグループに分けた。コントロールグループ（無処置）、リガチャーアプライアンス（LA）は上顎第一大臼歯の周りにスチールリガチャーで固定した閉じたコイルスプリングを用いた実験的歯列矯正、オクルーザルアプライアンス（OA）は上顎第一大臼歯の咬合面に閉じたコイルスプリングを用いた実験的歯列矯正である。15日後，すべての動物を安楽死させ，各動物の上顎を採取して，qPCR，マイクロコンピュータ断層撮影，組織学的分析を行った。

DESIGN: Fifteen animals were randomly distributed into 3 groups: control group (untreated); ligature appliance (LA) as experimental OTM using a closed coil spring fixed around maxillary first molar by steel ligature; occlusal appliance (OA) as experimental OTM using a closed coil spring attached on the occlusal surface of the maxillary first molar. After 15 days, all animals were euthanized, and the maxilla of each animal was collected for qPCR, micro-computed tomography, and histological analyses.

結果:

LA群では，他の群と比較して，Interleukin-1β，Interleukin-6，およびtumor necrosis factor-αの遺伝子発現が有意に上昇した。歯の移動量は両群間で有意な差は認められなかった。LA群では、他の群に比べて線状骨量の減少が大きく、骨体積率、骨密度、海綿体数の値が低く、海綿体分離量の値が増加した。歯根膜の緊張側の複屈折コラーゲン含有量は、コントロール群に比べてLA群で有意に低い値を示した。さらに、圧側では、コントロール群に比べてLA群とOA群でコラーゲン含有量が有意に少なかった。

RESULTS: Interleukin-1 beta, interleukin-6, and tumor necrosis factor-alpha gene expressions were significantly upregulated in the animals of the LA group as compared to the other groups. No significant difference was observed in tooth displacement between both methods. The LA group presented higher linear bone loss and lower values of bone volume fraction, bone mineral density, trabecular number and increased values of trabecular separation compared to the other groups. The birefringent collagen content in the tension side of the periodontal ligament contained significantly lower collagen content in the LA group than in the control group. Furthermore, on the pressure side, the collagen content was significantly lower in the LA and OA groups than in the control group.

おわりに:

OA群はLA群に比べて歯周組織にほとんど影響を及ぼさず、15日間のラットのOTM誘導にはOA群の使用がより確実であると考えられた。

CONCLUSIONS: The OA group presented little or no deleterious effect on periodontal tissues compared to the LA group, suggesting its use may be more reliable for OTM induction in rats for 15 days.