功能前伸大鼠下颌翼外肌胰岛素含量昼夜节律探究

功能前伸大鼠下颌翼外肌胰岛素含量昼夜节律探究 功能前伸大鼠下颌翼外肌胰岛素含量昼夜 节律探究 【摘要】 目的 通过研究功能矫治器前伸大鼠下颌,胰岛素在翼外肌局部含量昼夜波动规律以及在不同时段戴用同一矫治器时此内在节律的变化特征,探讨功能矫治器最佳戴用时间以及戴用时间长短与效应的关系。方法 54只四周龄雄性wistar大鼠随机分成3组,使用自制咬合前伸矫治器,取大鼠两侧翼外肌用放射免疫法计测翼外肌内胰岛素含量。应用时间生物学统计方法-余弦法处理全部计测值判断是否合乎节律特征。结果 各组胰岛素含量拟合余弦曲线分别为,对照组胰岛素的含量拟合余弦曲线方程为 Yi=32.1+5.3cos(15 ti+177)。12 h加力组胰岛素的含量拟合余弦曲线方程为Yi=37.1+6cos(15 ti+185)。24 h加力组胰岛素的含量拟合余弦曲线方程为Yi=39.6+5.7cos(15 ti+188)。3组皆具有生物节律性,且24 h加力组胰岛素的含量高于12 h加力组,12 h加力组高于对组照胰,差异具有统计学意义。结论 大鼠翼外肌的生长改建,昼夜并非均匀一致,而是现出有规律的昼夜波动过程,即白天增生改建较强,夜晚较弱。戴用功能矫治后生长加速,白天12 h戴用功能矫治 1 器即可产生矫治效果。戴用时间延长会增加功能矫治器的矫 治效应。 【关键词】 功能前伸, 胰岛素含量, 下颌翼外肌, 昼夜节律 Circadian rhythm changes of the levels of insulin in growing rat lateral pterygoid muscle after functional mandibular protrusion ZHOU Yi,GU Lian-ying,ZHANG Hong-xia,ZHANG Zhen.The People’s Hospital in Guantao, Guantao 057750,China 【Abstract】 Objective In order to determine which time of the day is best to wear functional appliances and if It is the longer the better to wear functional appliances. the author investigates the circadian rhythm of the level of endogenous Insulin in growing rat condylar cartilages and the changes after functional mandibular protrusion in daytime (8:00-20:00) or all the day (00:00-24:00).Methods 54 4-week-old Wistar rats were divided equally and randomly into 3 groups, the rats in the 12-hour wearing group were put on the functional appliances in daytime (8:00-20:00) and the 24- hour wearing group were put on the functional appliances all the day (00:00-24:00). After 7 days, all rats were sacrificed at 0:00, 4:00, 8:00, 12:00, 2 16:00, 20:00 in a day. Endogenous Insulin level in lateral pterygoid muscles were measured by using radioimmunoassy. Dates were processed using macroscopic and microscopic analysis.Results Fitting equations of the control group is Yi=32.1+5.3cos(15 ti+177)(P 1.4 实验方法 1.4.1 动物分组 选择4周龄健康Wistar雄性大鼠54只 (由河北医科大学动物实验中心提供),体重约90 g,随机等 量的分为3组,对照组、白天组、全天组,,每组各18只。 白天12 h加力组每天8:00~20:00戴用矫治器,全天24 h 加力组全天戴用矫治器,对照组不戴矫治器。 1.4.2 动物实验模型的建立 1.4.2.1 矫治器及制作 参照Petrovicl,1,及华西医 科大学罗颂椒等设计的矫治器,2,3,,经过改良,矫治器由 上切牙冠套、斜面导板及口外固位臂三部分组成。术前采制 实验组动物上中切牙印模,灌制铅代型,并锤造制作带环 (0.25 mm厚度合金片)于带环唇面焊接斜面导板(规格0.25 mm双层),斜面导板向舌侧倾斜,斜面导板与合平面成25? 3 角,矫治器戴于大鼠上切牙,通过固位臂用橡皮圈固定于鼻上颌复合体。就位后,下切牙恰位于斜面导板唇面且咬合时滑行至对刃或反牙合关系,Fig5-7,。矫治器固位于大鼠的鼻。上颌复合体为了防止大鼠矫治器松脱,在大鼠颈部安置一有机塑料挡板,直径6 cm,厚1.5 mm。当大鼠闭颌时,下切牙咬在斜面导板上时,下颌前伸3 mm,咬合打开3 mm,有引导下颌前伸的作用。 1.4.2.2 矫治器的配戴 矫治器戴于大鼠上切牙,通过固位臂用橡皮圈固定于鼻上颌复合体上。白天12 h加力组每天8:00~20:00戴用矫治器,24 h加力组全天戴用矫治器,对照组不戴。用人工光源控制12/24 h昼夜节律。每日去除矫治器后,以牙刷清理残余食物残渣,戊二醛浸泡消毒12 h,第2日戴用前以大量生理盐水冲洗,去除残留的消毒液。实验周期为1周,实验结束后,第8天按Tab.1所列时点用颈椎脱臼法处死大鼠取两侧翼外肌备用。 1.4.2.3 取材的手术方法 颈椎脱臼法处死大鼠后,侧方于手术台上。沿下颌支及下颌体后缘切开皮肤,翻开皮肤暴露术野。术野可见粗大的咬肌覆盖在下颌骨上面。切断并剔除咬肌,见下颌骨髁突部分被颧弓掩盖,用止血钳咬除颧弓,完全暴露出下颌骨。眼科剪剪断附着在下颌骨体内侧的肌肉,眼科镊轻向外牵拉下颌骨髁突部,可见到起于翼骨外侧面的凹内和腭骨的翼外肌,翼外肌呈水平反向向后外止于下 4 颌骨髁突。剪取翼外肌,用生理盐水冲洗干净,置于Eppendorf内。样本EP管标记后立即置于冰盒,取材结束-70 ?冰箱保存。同样方法剪取另一侧翼外肌。取材尽量迅速,所用解剖器械经高温高压消毒、250 ?干烤4 h以上。 1.5 胰岛素含量的放射免疫测定 所有样本收集完备后,将冰冻样本在室温下解冻,使用胰岛素,INS,放射免疫分析药盒测定胰岛素含量。 1.6 统计分析 判断某项生理功能活动是否具有节律性及其节律特征如何,可采用不同的分析方法,大致可分为以下两类。 1.6.1 宏观分析法(Macroscopic approach) 把实际测定的大鼠翼外肌胰岛素含量值以时间为横坐标,含量为纵坐标进行标点,然后看其连线趋势。直观地估计和分析是否具有节律性。 1.6.2 微观分析法(Microscopic approach) 微观法中较常用的是“余弦节律分析法”(methods forcosinor-rhythmometry)简称余弦法。运用数理统计原理,对所得时间序列进行分析处理,配之以适当的数学模型,从而能较客观地判断所测生物学过程有无节律性,并能准确定量地反映或表达其节律特征。采用美国SEPTMR公司产余弦拟合软件和单余弦拟合软件进行时间生物学统计处理。比较各组余弦曲线之间的差异性,应用SPSS 11.5软件进行t 5 检验。 2 结果 各组拟合方程及特征值见表1。三组特征值之间的差异性见表2。 3 讨论 胰岛素对物质代谢的作用是多方面的,从总的功能看,主要是增强合成代谢,如增强糖原、脂肪、蛋白质和核酸的合成,这些化合物既是建造组织的原料,又大多是能量的储存形式。胰岛素还是一种重要的生长因子,对肌纤维的肥大和增值也有明显作用。研究表明,4,5,胰岛素与髁突软骨的增生、分化有密切关系,胰岛素对骨骼肌的功能和结构改建也有重要作用,3,。翼外肌是参与功能矫形治疗的主要肌肉,是颌面部主要的前伸下颌肌,是唯一直接进入关节并对髁突施加应力的肌肉,6,7,。本实验结果发现翼外肌内胰岛素含量发生了规律性的变化,且全天24 h加里组胰岛素含量高于白天12 h加力组,白天12 h加力组高于不戴用组,并且具有统计学差异。证实戴入功能矫治器后翼外肌发生了改建,戴用12 h即有效,且戴用时间越长效果越明显。本实验从肌肉改建的角度和以前学者从骨改建的角度共同佐证了传统的理论,在保证戴用功能矫治器每天12小时的前提下,戴用功能矫治器时间越长,其矫治效果越好。根据对照组和实验组胰岛素的变化规律,说明大鼠翼外肌的生长改建程度不 6 是匀速进行的,昼夜并非均匀一致,而是有其高峰期和低谷期,表现出有规律的昼夜波动过程,即白天增生改建增加,夜晚较弱。这就给何时介入治疗效果最佳提供了依据。提示,应该在其峰值期施加矫治力效果最佳,即在大鼠高峰期,白天,时进行矫治疗效要好于低谷期,夜间,,由于大鼠是昼伏夜出的动物,与人类的生物节律正好相反,相差12小时,故人类最佳矫治时间与其相反,矫治最佳时间是在夜间。因戴功能矫治器的患者为学龄期儿童,白天要上学,大都是只能晚上戴矫治器。这恰好是翼外肌和髁突最佳改建期,故能得到较佳的效果。 参考文献 ,1, 陈传俊,皮昕.翼外肌的解剖及其临床意义.实用口腔医学杂志,1991,7,4,,227-229. ,2, 张跃蓉,刘静.人翼外肌肌肉神经肌梭的分布及其意义.中国临床解剖杂志,2007,25(5):525-527. ,3, Mcnamara JA. The independent fucetion of the two heads of the lateral ptergiod muscle.AM J Anat,1973(3):138-197. ,4, 陈开云,罗颂椒.前伸青春期大鼠下颌后翼外肌细胞膜乙酰胆碱受体特性变化的研究.华西口腔医学杂志,2003,21(5):400-402. ,5, Bark JF.Insulin receptor function and glycogn 7 synthase activity in human an skeletellmuscle:physiology and pathophysology.Dan Mcd Bull,1994,41(2):179-192. ,6, Ruangsris,Whittle T,Wanigaratne.Functional activity of superior head of human lateral pterygoid muscle during isometric force.Dent Res,2005,84(6):548-553. ,7, 王昕,罗颂椒,杨名仲.矫形力咀嚼肌结构影响的 研究.华西口腔医学杂志,1994,12(4):303-305. ,收稿日期,2010-12-07, ,本文编辑,郎威, 注,本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF 格式阅读原文 8