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【五分钟讲实验】牙周炎动物模型造模方法及模型评价详解!

发布时间:2024-04-22点击量:2546
疾病背景




牙周炎是全球第六大常见疾病(占全球人口的11.2%)。最近在27个国家进行的一项流行病学研究结果表明,牙周病在成人(35-44岁)中的患病率约为73%,在老年人(65-74岁)中高达82%,被认为是导致牙齿脱落的最常见原因之一。牙周炎主要是由局部因素引起的牙周支持组织的慢性炎症,最通俗的说法就是牙床发炎了。发病年龄以35岁以后较为多见。最初表现为牙龈炎,牙龈红肿出血,如果牙龈炎未能及时治疗,炎症可由牙龈向深层扩散到牙周膜、牙槽骨而发展为牙周炎。


增加牙周炎风险的因素:

1.牙龈炎。 

2.不良的口腔卫生习惯。 

3.抽烟或嚼烟。 

4.激素变化,例如与怀孕或绝经相关的激素变化。 

5.服用消遣性药物,例如吸食大麻或电子烟。 

6.肥胖。 

7.营养不良,包括维生素 C 水平低。 

8.遗传因素。 

9.引起口干或牙龈改变的某些药物。 

10.引起免疫力降低的疾病,例如白血病、HIV/AIDS 和癌症治疗。 

11.某些疾病,例如糖尿病、类风湿关节炎和克罗恩病。



牙周炎分类




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牙周炎模型构建




1. 动物选择

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2. 常用牙周炎造模方法

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3. 结扎法

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① 实验动物:SD 大鼠。

② 实验材料:显微外科手术器械、正畸结扎丝。

③ 实验过程:

a. 大鼠麻醉后采用直径为0.2 mm的正畸结扎丝结扎大鼠双侧上领第一磨牙。 

b. 结扎丝在大鼠上领双侧第一磨牙远中侧进入,环上领第一恒磨牙一周后,用针持在腾侧结扎固定,置于龈下,并保证结扎丝不脱落。 

c. 术后待大鼠全部苏醒,即可喂食常规鼠料和水。4周后进行组织学观察,确定建模是否成功


④ 注意事项:

结扎材料有尼龙线、细丝线、橡皮圈、正畸用钢丝等,其中正畸不锈钢丝结扎的效果最好,成功率更高。 l在建模过程中要定期检查结扎材料是否脱落,或根据需要进行更换。 l此方法在结扎时可拨离牙颈处包裹的牙周组织,从而造成轻微的机械性损伤。


⑤ 优点:成本较低、操作简单、疾病开始时间明确、结果可预测,为目前建立牙周炎模型首选的方法

⑥ 缺点:引起的是急性牙周炎病变,与人牙周炎病变过程不同;结扎过程可能造成牙周组织创伤。



4. 接种牙周致病菌法

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① 实验动物:6周龄SD大鼠。

② 实验材料:牙龈卟啉单胞菌、卡那霉素或安苄素。 

③ 实验方法

a. 实验前4天,按20mg/只的剂量经大鼠肌肉注射卡那霉素或安苄素, 1次/d,以便抑制不利于牙龈卟啉菌定居生长的内源性细菌; 

b. 给予抗生素3天后,取50g/L的低黏性碳氧甲基纤维素牙龈卟啉菌悬液,经管饲使细菌涂于龈缘乃至整个口腔,每天一次连续三天。 

c. 6周至4月左右,可出现牙龈红肿以及牙槽骨吸收,尤其是在磨牙的邻接面位置,表明牙周炎造模成功。


④ 接种菌类

牙周致病菌主要有牙龈卟啉单胞菌、伴放线聚集杆菌、具核梭杆菌、中间普氏菌、福赛坦氏菌、齿垢密螺旋体等。牙龈卟啉单胞菌已被确定为主要的牙周病原体之一,是最常用于牙周炎模型建立的牙周致病菌。


⑤ 优点:造模方法简单,单菌就能诱导牙周炎的发生,多菌引起的感染更严重。 

⑥ 缺点:造模周期较长,但单独使用可能比接种细菌联合结扎的方法效果略差。



5. 注射脂多糖法

① 实验动物:6-8周龄SD大鼠。

② 实验材料:LPS(LPS是革兰阴性菌细胞壁外膜中的成分,是革兰阴性菌具有的一种致病物质,具有很高的毒性和抗原性。LPS可以进入牙周组织导致炎症和牙槽骨吸收)。


③ 实验方法:

a. 大鼠麻醉后,在第1和第2磨牙之间颊侧自龈沟注射LPS 0.1mL,2mg/mL,3次/周。

b. 注射3周后,牙槽骨轻微吸收,5周时牙槽骨吸收明显,建立模型速度与人类牙周炎相近,更接近人类牙周炎发病状态。

④ 优点:LPS建立牙周炎模型优点是实验可控性好、节省时间、具有可重复性。

⑤ 缺点:不足之处是LPS纯化过程较复杂,而且LPS生物化学功能不稳定。



6. 高糖黏性食料喂饲法

① 实验动物:稻鼠。

② 实验材料:高糖饲料 


③ 实验方法:

a. 从实验当天起喂食糖水和高糖饲料饮食喂养。约22周时高蔗糖饮食组稻鼠牙周袋深度、牙槽骨高度等临床指标均比标准饮食组差。

b. 高糖黏性饮食不利于牙齿的自洁,为鼠类口腔中细菌生长、繁殖提供了较有利环境。


④ 优点:是避免了结扎等造成的鼠牙周组织机械损伤,

⑤ 缺点:只适用于仓鼠、稻鼠这类牙根之间分叉较小,对牙周炎较敏感的鼠类。



牙周炎模型评价




1. 牙周炎的模型评价:

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① 牙龈指数:检测牙龈的炎症程度;

② 沟出血指数:了解牙龈炎症情况;

③ 菌斑指数:检测龈上茵斑以及牙龈边缘菌斑的量;

④ 牙周袋深度;

⑤ 龈沟液渗出水平;

⑥ 组织病理学:必须观察到牙周袋形成以及牙槽骨吸收,以及显著的病理性成骨才能确定牙周炎的形成。前5项检测指标不低于2项,第6项必须具备。



2. 牙周状态炎症评分系统

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3. 病理分析

①HE染色结果显示,相较对照侧,牙周炎侧牙龈乳头形态破坏,牙周韧带排列紊乱,纤维组织腔隙增多。第一磨牙远中根与第二磨牙近中根之间炎症细胞浸润增多,牙槽骨高度下降,吸收增多。 

②通过TRAP染色,发现牙周炎侧牙槽骨中TRAP阳性的破骨细胞数目明显增加。 

③CT显示,相比对照侧,牙周炎侧颊侧牙槽骨吸收增多,吸收形成筛网,牙根暴露。 

④牙周炎侧炎症相关基因IL-1β、IL -6、TNF-α 表达明显上升。

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晶莱五官科疾病模型服务




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晶莱生物

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参考文献:

[1]2022, Vol. 30 ›› Issue (7) : 457-463. DOI: 10.12016/j.issn.2096-1456.2022.07.001.

[2]J.I. Aguirre et al. / Archives of Oral Biology 73 (2017) 193–205.

[3]牙周炎和动脉粥样硬化鼠类模型建立的研究进展[J]. 中国医科大学学报, 2019, 48(5): 453-456.




关于晶莱


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晶莱生物(GENELINE Co., Ltd)创立于2016年,拥有北京(北京晶莱华科生物技术有限公司)及长沙(湖南晶莱生物技术有限公司)两个研发机构,是专注于生物医药临床期前研发与基础医学科研服务的高新技术企业。依托北京、长沙两地的3000余平实验平台,晶莱构建了8个研究平台,能提供动物寄养、动物模型构建、细胞模型构建,药效研究,各类表型、机制、通路等研究服务。

晶莱可开展小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、犬、猪、猴相关的动物实验,可构建200余种动物疾病模型。



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