マウスにおける歯列矯正の歯の動きの研究

要約

ここでは、歯列矯正用歯の動き(OTM)を研究するためのプロトコルを提示し、骨の適応、根の吸収、および機械的刺激に対する骨細胞の応答のメカニズムを調査するための適切なモデルとして機能します。この包括的なガイドでは、OTMモデル、マイクロコンピューター断層撮影の取得、およびその後の分析について詳しく説明します。

要約

歯列矯正用歯の動き(OTM)は、破骨細胞と骨芽細胞によってそれぞれ調整された、歯槽骨が圧迫部位で吸収され、張力部位で沈着するダイナミックなプロセスを表しています。このメカニズムは、根の吸収や機械的な力の刺激に対する細胞の応答など、骨の適応のさまざまな側面を研究するための貴重なモデルとして機能します。ここで概説するプロトコルは、OTMを調査するための簡単なアプローチを提供し、ニッケルチタン(NiTi)コイルスプリングを使用するマウスモデルで0.35Nを最適な力として確立します。マイクロコンピュータ断層撮影法を用いて、セメント-エナメル接合部における直線距離の不一致を評価することにより、OTMを定量化した。評価には、歯列矯正による炎症性根吸収の分析も含まれており、根のミネラル密度や総体積あたりの根の体積の割合などのパラメーターが評価されました。この包括的なプロトコールは、骨のリモデリングプロセスの理解を深め、効果的な矯正治療戦略を開発する能力を高めることに貢献しています。

概要

骨リモデリングは、破骨細胞、骨芽細胞、骨内層細胞、および骨細胞によって調整される進行中のプロセスであり、成人の骨格の完全性を維持するために不可欠です^1,2。主に破骨細胞と骨芽細胞の分化と活性によって駆動されるこのダイナミックなプロセスは、機械的ストレスと負荷^3,4,5によって引き起こされる骨の再吸収と沈着を伴います。

動物実験は、歯列矯正の歯の動き(OTM)^6,7を支える複雑な生物学的および細胞的メカニズムを解明する上で極めて重要な役割を果たします。このプロセスには、骨芽細胞、破骨細胞、骨細胞、線維芽細胞、および顎骨と歯根膜内に位置するマクロファージやT細胞などの免疫細胞など、さまざまな種類の細胞が関与します^7,8。これらの細胞は、機械的刺激や局所的な環境の変化に動的に応答し、周囲の骨の組成や構造に影響を与える

プロトコル

すべての手続きは、ミナスジェライス連邦大学倫理委員会(No.166/2022)によって確立された倫理基準に厳密に準拠していました。各実験の前に、サンプルサイズの計算は必須です。体重約20〜30gの8〜10週齢の雄C57BL6 / J野生型マウスを使用してください。マウスは、25°Cに維持された室内のケージに収容し、12時間の光/12時間の暗サイクルに従う必要があります。コイルを取り付けた後、動物には柔らかい食事を与える必要があります。毎日のモニタリングには、体重と全体的な健康状態の評価を含める必要があります。

1. 機械的に誘導された歯槽骨リモデリング

1. 遠位カットペンチを使用して、0.25 x 0.76インチのNiTiオープンコイルスプリングを、歯列矯正用ワインガートプライヤーを使用して、スプリングに対して垂直に配置された6つのループと2つのループ形状の端の次の寸法にカットします。
2. 直径0.20mmの丸型クロムニッケル(CrNi)ワイヤーを、Mathieuピンセットと丸型器具をサイズ基準として使用して、端をループ状にして目的の構成に成形します。
3. コイルのループ状の端と0.20mmの丸いCrNiワイヤーを組み立てます。
4. キシラジン(10 mg / Kg)とケタミン(100 mg / Kg)を含む0.2 mLの溶液の腹腔内注射で動物に麻酔をかけます。.手順を開始する前....

結果

このプロトコルにより、NiTiコイルスプリングを使用したOTMマウスモデルの調査が可能になります。0.35Nの力が加えられた場合、制御側の第1大臼歯と第2大臼歯の間の平均CEJ距離は243.69μm(図1A、線A)でしたが、OTM側では284.66μm(図1A、線B)で測定されました。OTM側と制御側の差は40.97μm でした(図1B)。右上顎骨(OTM側)と?.......

ディスカッション

ここでは、OTM中の骨リモデリングの根底にある細胞および分子メカニズムを解明するために設計された標準化されたプロトコルについて説明します。マウスにおけるこれらのメカニズムを完全に理解するには、精度^{と信頼性を確保する}ための綿密に計画されたプロトコルが必要である^7,11。私たちの研究グループが実施した研究では、このプロトコ?.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acetone	Sigma-Aldrich	67-64-1
Distal cut pliers	Quinelato	QO.700.00
Dynamometer	SHIMPO	FGE-5XY
Fiber Optic Illuminator	Cole-Parmer	N/A
ketamine	Syntec	100477-72-3
NiTi open-coil spring 0.25 x 0.76	Lancer Orthodontics
Ø 0.20 mm round chrome-nickel (CrNi)	Morelli	55.01.208
Round CrNi Hard Elastic Orthodontic Wire Ø0.50 mm (.020 inch)	Morelli	55.01.050
Round CrNi Tie Wire Ø0.20 mm (.008 inch)	Morelli	55.01.208
Stereomicroscope	Quimis	Q7740SZ
Transbond Plus Self Etching Primer	3M	LE-Q100-1004-7
Weingart Plier	Quinelato	QO.120.00
Xylazine	Syntec	23076-35-9
MicroCT Analysis
Skyscan 1174v2	Bruker	1174v2
Software
NRecon	Skyscan	N/A
DataViewer	Skyscan	N/A
CTAn	Skyscan	N/A
Mimics	Materialise	N/A