陳青青 劉珍巧 王豫蓉
重慶醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科 口腔疾病與生物醫(yī)學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶市高校市級(jí)口腔生物醫(yī)學(xué)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 重慶 401147
穴位中頻脈沖電刺激是通過電刺激相關(guān)穴位的治療方法,可增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)興奮性,使局部組織血液循環(huán)和代謝功能加快[3],促進(jìn)肌肉功能的恢復(fù),且具有作用深度大、無痛、不易產(chǎn)生適應(yīng)性、對(duì)皮膚無損傷等特點(diǎn)。目前穴位中頻脈沖電刺激治療主要應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員肌肉訓(xùn)練、肌肉損傷后理療以及神經(jīng)肌肉系統(tǒng)疾病的康復(fù)治療,還少見應(yīng)用于口腔臨床功能矯治過程中的報(bào)道。
腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotropic factor,BDNF)是重要的神經(jīng)營養(yǎng)因子之一,在骨骼肌改建中起著重要作用[4-5]。本實(shí)驗(yàn)建立了下頜前伸動(dòng)物模型,給予咬肌頰車穴中頻脈沖電刺激,并對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠的咬肌肌電變化與BDNF表達(dá)進(jìn)行觀察,旨在了解穴位中頻脈沖電刺激對(duì)下頜前伸大鼠咬肌改建的影響,以探討穴位中頻脈沖電刺激應(yīng)用于功能矯治的可能性。
選用4周齡雄性Sprague-Dawley大鼠60只為研究對(duì)象,大鼠體質(zhì)量(70±5.27) g,均購自重慶醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。所有大鼠實(shí)驗(yàn)前均自由飲水,定時(shí)攝食。按完全隨機(jī)設(shè)計(jì)原則將60只大鼠分為3個(gè)大組(實(shí)驗(yàn)組、條件對(duì)照組和空白對(duì)照組),每個(gè)大組根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測天數(shù)又隨機(jī)分為4個(gè)小組(3、7、14、21 d組),共12組,每組5只。各組的處理方式如下:1)實(shí)驗(yàn)組,戴用前導(dǎo)下頜裝置且接受穴位中頻脈沖電刺激;2)條件對(duì)照組,戴用前導(dǎo)下頜裝置,不接受穴位中頻脈沖電刺激;3)空白對(duì)照組,不戴用前導(dǎo)下頜裝置且不接受穴位中頻脈沖電刺激。
前導(dǎo)下頜裝置參照Rabie等[6]使用的矯治器裝置制作,由底板、斜面導(dǎo)板兩部分組成。斜面導(dǎo)板與上頜咬合平面呈20°~25°,底板和斜面導(dǎo)板均使用甲基丙烯酸甲酯樹脂制成。黏固劑采用GC Fuji Ⅸ玻璃離子黏固劑(蘇州而至齒科有限公司)。ZM-C-IA型中頻治療儀(廊坊市天月醫(yī)療器械有限公司),BL-420F生物信號(hào)采集與分析儀(成都泰盟軟件有限公司),兔抗鼠BDNF(重慶蒙博生物科技有限公司),SABC試劑盒及DAB顯色試劑盒(北京索萊寶科技有限公司),顯微病理圖文分析系統(tǒng)(奧林巴斯公司,日本),總RNA提取試劑盒(北京康潤誠業(yè)生物科技有限公司),qRT-PCR Synthesis試劑盒、2×RealStar Green Fast Mixture(北京康潤誠業(yè)生物科技有限公司),Z223MK-2低溫離心機(jī)(Hermle公司,德國),C-1000型熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)儀(Bio-Rad公司,美國)。
使用玻璃離子黏固劑將自制的前導(dǎo)下頜裝置黏固于條件對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組大鼠的上切牙上,戴用自制頸圈防止大鼠前爪干擾矯治器。根據(jù)中國針灸學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)針灸分會(huì)制定的《動(dòng)物針灸穴位圖譜》,頰車穴定位于下頜角前上方咬肌最豐隆處的中點(diǎn)(圖1)。使用電推刀去除大鼠雙側(cè)頰車穴周圍的毛發(fā),用75%乙醇棉球清潔待測部位。將大鼠固定于大鼠固定器上,將中頻電治療儀的兩個(gè)電極片分別置于實(shí)驗(yàn)組大鼠雙側(cè)頰車穴表面皮膚,醫(yī)用膠帶固定電極片。開啟中頻電治療儀,選擇刺激模式9(神經(jīng)肌肉刺激模式),波形選擇正弦波,調(diào)制頻率選擇0~150 Hz,中頻電頻率選擇2 000~8 000 Hz,刺激強(qiáng)度選擇1檔。每天定時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)組大鼠進(jìn)行中頻脈沖電刺激,刺激時(shí)間設(shè)定為15 min,實(shí)驗(yàn)各組大鼠分別刺激3、7、14、21 d。
圖1 頰車穴定位Fig 1 Acupuncture point positioning
各組大鼠分別于實(shí)驗(yàn)3、7、14、21 d時(shí)行肌電測量,其中實(shí)驗(yàn)組的肌電測量在中頻脈沖電刺激結(jié)束30 min后進(jìn)行。測量時(shí)將大鼠固定于大鼠固定器上,將BL-420F生物信號(hào)采集與分析儀的正極置于大鼠左側(cè)頰車穴皮膚,負(fù)極置于大鼠右側(cè)頰車穴皮膚,地極置于大鼠背部皮膚,電極片使用醫(yī)用膠帶固定。記錄大鼠靜息狀態(tài)咬肌肌電1 min,肌電記錄完成后,涂布甘油以保護(hù)測量部位的皮膚。應(yīng)用BL-420F生物技能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件對(duì)原始肌電信號(hào)進(jìn)行平滑處理,每只大鼠隨機(jī)截取3個(gè)單位時(shí)長為2 s的肌電記錄,記錄積分肌電并取平均值。按以上方法得到各組大鼠在實(shí)驗(yàn)各階段靜息狀態(tài)下的咬肌平均肌電微分值。
分別于實(shí)驗(yàn)3、7、14、21 d肌電測量完成后斷頸處死各空白對(duì)照組、條件對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組大鼠。取大鼠左側(cè)咬肌置于新鮮配置的4%多聚甲醛溶液中,4 ℃固定12 h,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,石蠟包埋。每塊咬肌組織作連續(xù)切片5張,切片厚度為4 μm,1張用于蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色,其余4張用于SABC免疫組織化學(xué)染色。取大鼠右側(cè)咬肌組織置于凍存管,快速轉(zhuǎn)移至液氮罐中,用于后續(xù)實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)檢測。
取各組咬肌組織標(biāo)本切片,常規(guī)脫蠟、水化,經(jīng)蘇木精染色、鹽酸乙醇分化、伊紅染色、梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,置于光學(xué)顯微鏡下觀察。
取各組咬肌組織標(biāo)本切片,常規(guī)脫蠟、水化,H2O2孵育以阻斷內(nèi)源性過氧化氫酶的活性,檸檬酸鈉緩沖液浸泡,微波修復(fù)暴露抗原,滴加BSA封閉液(牛血清白蛋白),加入一抗,4 ℃孵育過夜,加入二抗,37 ℃孵育30 min,再滴加SABC,37 ℃孵育30 min,DAB顯色液顯色,蘇木精復(fù)染,脫水封片。切片置于光學(xué)顯微鏡下觀察,利用顯微病理圖文分析系統(tǒng)測定大鼠咬肌BDNF陽性染色部分的光密度值,每張組織切片隨機(jī)選取4個(gè)視野進(jìn)行積分光密度值(integrated optical density,IOD)測量,結(jié)果取其平均值。
取各組右側(cè)咬肌組織適量,經(jīng)研磨、勻漿,使用RNA快速提取試劑盒提取總RNA,紫外分光光度計(jì)檢測其純度,OD260/OD280值為1.9~2.1說明純度較好。純度符合要求后逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,然后以cDNA為模板,以β-actin為內(nèi)參照進(jìn)行qRTPCR反應(yīng),反應(yīng)體系按說明書進(jìn)行,引物序列見表1,引物的合成與設(shè)計(jì)均由美國Invitrogen公司完成。
表1 qRT-PCR引物序列Tab 1 The primer sequence for qRT-PCR
本實(shí)驗(yàn)反應(yīng)條件為:解鏈95 ℃ 1 min,退火95 ℃ 5 s,延伸57 ℃ 10 s,最后延伸60 ℃ 34 s,共計(jì)40個(gè)循環(huán)。結(jié)果分析采用2-ΔΔCT法。
本研究使用Graphpad prism 7.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較采用雙因素方差分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05。
各組大鼠的咬肌靜息肌電的變化圖見圖2,積分肌電值見表2。
圖2 各組大鼠下頜姿勢位咬肌靜息肌電變化Fig 2 Resting electromyographic changes of the masseter muscle in the mandibular advancement in different groups
表2 各組大鼠下頜姿勢位咬肌靜息積分肌電值Tab 2 Resting electromyographic of the masseter muscle in the mandibular advancement in different groups μV·ms-1,±s, n=5
表2 各組大鼠下頜姿勢位咬肌靜息積分肌電值Tab 2 Resting electromyographic of the masseter muscle in the mandibular advancement in different groups μV·ms-1,±s, n=5
注:a與空白對(duì)照組比較P<0.05;b與條件對(duì)照組比較P<0.05。
戴入時(shí)間 空白對(duì)照組 條件對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組戴入前 143.81±5.20 147.71±4.27 150.61±2.41戴入當(dāng)時(shí) 149.40±5.83 214.71±4.79a 241.13±6.85ab戴入3 d 142.43±7.65 202.67±5.89a 228.40±7.58ab戴入7 d 149.99±2.13 188.16±3.92a 204.66±6.89ab戴入14 d 144.44±5.46 178.74±3.65a 166.43±5.03ab戴入21 d 148.59±3.15 175.49±2.65a 155.11±7.44b
由圖2和表2可見,不同的觀測時(shí)間內(nèi),空白對(duì)照組大鼠下頜姿勢位時(shí)咬肌靜息肌電的波動(dòng)很小,條件對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組大鼠下頜姿勢位時(shí)咬肌的靜息肌電在實(shí)驗(yàn)各期均先升高后降低。條件對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組大鼠戴入矯治器當(dāng)時(shí)咬肌肌電活動(dòng)明顯高于戴入前,且實(shí)驗(yàn)組高于條件對(duì)照組(P<0.05);矯治器戴入3 d,條件對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組大鼠咬肌肌電均較戴入當(dāng)時(shí)明顯降低,但仍高于戴入前水平;戴入14 d,實(shí)驗(yàn)組肌電活動(dòng)較條件對(duì)照組明顯降低(P<0.05);戴入21 d,實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照組的肌電活動(dòng)水平無明顯差異(P>0.05),均低于條件對(duì)照組(P<0.05)。
各組大鼠咬肌的HE染色見圖3,各組標(biāo)本均未見炎癥細(xì)胞浸潤。在各實(shí)驗(yàn)階段,空白對(duì)照組咬肌肌纖維粗細(xì)較均勻,排列整齊、緊密,肌核形態(tài)較規(guī)則,多呈長橢圓形,位置分布較均勻,位于肌纖維邊緣。條件對(duì)照組在戴入7、14 d時(shí)出現(xiàn)咬肌肥大改變,表現(xiàn)為細(xì)胞核增多,排列紊亂,出現(xiàn)核內(nèi)移現(xiàn)象,肌纖維增粗,肌纖維間的間距減小;戴入21 d時(shí),細(xì)胞核數(shù)量和肌纖維直徑較14 d時(shí)有所減少,細(xì)胞核排列較規(guī)則。實(shí)驗(yàn)組在戴入7 d時(shí)出現(xiàn)咬肌增生肥大的表現(xiàn),肌纖維增粗,細(xì)胞核增多,排列紊亂;戴入14 d時(shí),細(xì)胞核數(shù)量有所減少;戴入21 d時(shí),細(xì)胞核數(shù)量進(jìn)一步減少,細(xì)胞核數(shù)量與空白對(duì)照組基本一致,但排列較空白對(duì)照組紊亂,仍有少許核內(nèi)移現(xiàn)象。與條件對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組戴入3、7 d時(shí)的細(xì)胞核數(shù)量無明顯增多;戴入14 d時(shí),實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞核有所減少;戴入21 d時(shí),細(xì)胞核數(shù)量進(jìn)一步減少。
圖3 各組大鼠下頜姿勢位時(shí)咬肌的組織學(xué)變化 HE × 400Fig 3 Histological changes of masseter muscle in the mandibular advancement in different groups HE × 400
各組大鼠咬肌纖維BDNF的免疫組織化學(xué)染色見圖4,BDNF陽性表達(dá)呈黃褐色。各組BDNF染色的IOD值結(jié)果見表3。條件對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組大鼠咬肌BDNF表達(dá)在實(shí)驗(yàn)過程中均呈先升高后降低的趨勢。與空白對(duì)照組比較,條件對(duì)照組在7、14、21 d時(shí)咬肌纖維BDNF陽性染色加深,實(shí)驗(yàn)組3、7、14 d時(shí)咬肌纖維BDNF陽性染色加深,實(shí)驗(yàn)組21 d時(shí)的IOD值與空白對(duì)照組的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與條件對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組3 d時(shí)BDNF陽性染色加深,7 d時(shí)兩組無明顯差異,14 d和21 d時(shí)BDNF蛋白表達(dá)降低(P<0.05)。
圖4 各組大鼠咬肌BDNF蛋白的表達(dá)變化 SABC × 400Fig 4 Changes of expression of BDNF protein in masseter muscle in different groups SABC × 400
表3 大鼠咬肌BDNF蛋白的IOD測量值變化Tab 3 Changes of the IOD of BDNF protein in masseter muscle ±s, n=5
表3 大鼠咬肌BDNF蛋白的IOD測量值變化Tab 3 Changes of the IOD of BDNF protein in masseter muscle ±s, n=5
注:a與空白對(duì)照組比較P<0.05;b與條件對(duì)照組比較P<0.05。
戴入時(shí)間/d 空白對(duì)照組 條件對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組3 158.16±15.64 167.50±5.96 183.69±16.88ab 7 156.49±12.22 225.20±10.54a 213.43±9.49a 14 150.53±6.94 229.14±9.68a 196.45±13.11ab 21 149.33±5.64 200.93±20.25a 155.63±10.09b
大鼠咬肌組織提取出的RNA經(jīng)測定,其OD260/OD280值均在1.9~2.1之間,純度符合要求。BDNF mRNA的qRT-PCR結(jié)果見表4。條件對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組BDNF mRNA的相對(duì)表達(dá)量在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。與空白對(duì)照組比較,條件對(duì)照組BDNF mRNA的相對(duì)表達(dá)量在戴入7、14、21 d時(shí)明顯升高(P<0.05),實(shí)驗(yàn)組在戴入3、7、14 d時(shí)明顯升高(P<0.05),戴入21 d時(shí)與空白對(duì)照組無明顯差異(P>0.05);與條件對(duì)照組相比較,實(shí)驗(yàn)組在戴入3 d時(shí)BDNF mRNA相對(duì)表達(dá)量明顯升高(P<0.05),7、14 d時(shí)無明顯差異(P>0.05),21 d時(shí)相對(duì)表達(dá)量降低(P<0.05)。
正畸臨床上對(duì)處在生長發(fā)育期的安氏Ⅱ類患者,常使用功能矯治器前導(dǎo)下頜以刺激下頜生長,改善患者面型[7]。采用功能矯治器前伸下頜后,一方面使髁突在關(guān)節(jié)窩內(nèi)向前下方向移位,使生長活躍的髁突所受壓力減?。涣硪环矫媸瓜嚓P(guān)肌肉牽張,肌肉被動(dòng)牽張產(chǎn)生的力傳遞到牙齒、牙弓和頜骨上[8],將功能過度或功能不足的肌肉導(dǎo)向正常;同時(shí)相關(guān)咀嚼肌發(fā)生適應(yīng)性改建,維持下頜骨在新的姿勢位的穩(wěn)定性[9]。Sood等[2]研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)肌肉完成適應(yīng)性改建通常需要2年左右時(shí)間,而功能矯治的時(shí)間通常為1年左右。由于神經(jīng)肌肉改建速度較慢,導(dǎo)致功能矯治結(jié)束后神經(jīng)肌肉平衡尚未建立,肌肉等軟組織可使前伸的下頜骨產(chǎn)生功能性回退,這是造成功能矯治遠(yuǎn)期效果不穩(wěn)定的主要因素[10]。Vardimon等[11]提出延長功能矯治器戴用時(shí)間,以彌補(bǔ)戴用傳統(tǒng)功能矯治器神經(jīng)肌肉適應(yīng)差的特點(diǎn)。但延長矯治器戴用時(shí)間會(huì)降低患者的依從性,導(dǎo)致矯治效果不佳,且過長時(shí)間戴用功能矯治器會(huì)影響兒童的正常生長發(fā)育。電刺激通過引入動(dòng)作電位以促進(jìn)失功能神經(jīng)恢復(fù)生物電活動(dòng)[12],可在肌肉組織中產(chǎn)生電阻性發(fā)熱,增加二磷酸腺苷、三磷酸腺苷等代謝產(chǎn)物釋放,引起血管活性介質(zhì)增加,有調(diào)節(jié)肌纖維生理、生化性質(zhì),維持肌肉的體積和肌力,促進(jìn)萎縮肌肉纖維再生,改善肌肉組織代謝,促進(jìn)血液循環(huán),緩解肌肉疲勞,治療運(yùn)動(dòng)性肌肉損傷,快速消腫等作用[13-14]。在諸多電刺激方式中,調(diào)制中頻脈沖電刺激兼有低頻電與中頻電的特點(diǎn),其療效較單一的低頻電治療和中頻電治療更好[15]。調(diào)制中頻脈沖電刺激優(yōu)點(diǎn)包括:1)幅度、波形不斷變化,機(jī)體不易產(chǎn)生適應(yīng)性;2)作用深度大;3)無電解作用,對(duì)皮膚無損傷。頜面部肌肉中,咬肌與咀嚼功能密切相關(guān)且力量強(qiáng)大,是影響下頜骨位置移動(dòng)以及移動(dòng)后復(fù)發(fā)的主要因素。頰車穴在解剖學(xué)上為咬肌覆蓋,周圍分布有下頜神經(jīng)、面神經(jīng)下頜緣支等。該穴位區(qū)域的神經(jīng)、肌肉數(shù)量多且復(fù)雜,與下頜運(yùn)動(dòng)關(guān)系非常密切[16]。臨床上,頰車穴常用作治療面癱、顳下頜關(guān)節(jié)疼痛的常選穴位,通過針灸或者電刺激等方式作用于頰車穴,有緩解咀嚼肌痙攣,減輕神經(jīng)肌肉疼痛,促進(jìn)局部血液循環(huán),改善面部神經(jīng)肌肉功能等作用[17-18]。
本研究選用處于生長發(fā)育高峰期的4周齡雄性大鼠,利用調(diào)制中頻脈沖電刺激實(shí)驗(yàn)組大鼠的頰車穴,分別在戴用功能矯治器前,戴入當(dāng)時(shí)和戴用后3、7、14、21 d時(shí)測量其咬肌靜息肌電值,觀察咬肌組織結(jié)構(gòu),檢測BDNF蛋白表達(dá)情況,探討穴位中頻脈沖電刺激是否能促進(jìn)肌肉改建。
肌電圖是臨床上檢查肌肉功能常用的無創(chuàng)方法[19]。肌電是骨骼肌在興奮時(shí)因肌纖維動(dòng)作電位傳導(dǎo)和擴(kuò)布發(fā)生的電位變化,是肌肉中許多運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢辉跁r(shí)間和空間上的疊加。表面肌電信號(hào)是通過表面電極引導(dǎo)、記錄的肌電變化,能夠在非損傷狀態(tài)下定量反應(yīng)肌肉功能狀態(tài)。有研究[20]表明,積分肌電與肌力成正比關(guān)系,能很好地反映肌肉的功能狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,戴入矯治器前,各組大鼠咬肌在姿勢位時(shí)存在輕微肌電活動(dòng),這是由于姿勢位時(shí)下頜骨因重力作用有向后下方向旋轉(zhuǎn)的傾向,咬肌通過輕微收縮參與維持大鼠下頜姿勢位的穩(wěn)定??瞻讓?duì)照組咬肌姿勢位肌電水平在實(shí)驗(yàn)各期無明顯變化,說明咬肌功能受自然生長因素很小。條件對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組大鼠戴入矯治器當(dāng)時(shí)肌電活動(dòng)增強(qiáng),可能是由于矯治器前伸下頜,且增加了頜間垂直高度,咬肌受到牽拉,刺激牽張感受器,使其收縮活動(dòng)增加,同時(shí),肌肉張力性活動(dòng)增加也有利于下頜前伸位的維持。電刺激與中樞神經(jīng)發(fā)出沖動(dòng)所引起的肌肉收縮效果是一樣的,實(shí)驗(yàn)組瞬時(shí)肌電高于對(duì)照組,可能是由于穴位中頻電刺激咬肌后,短時(shí)間內(nèi)調(diào)動(dòng)了更多的肌纖維參與收縮,肌肉收縮活動(dòng)增加所致。條件對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組在戴入3、7 d時(shí),咬肌靜息肌電逐漸降低,說明咬肌處于功能改建狀態(tài),正逐漸適應(yīng)下頜前伸位;戴入21 d時(shí)實(shí)驗(yàn)組咬肌肌電與對(duì)照組無明顯差異,較條件對(duì)照組咬肌肌電水平低,提示實(shí)驗(yàn)組大鼠較條件對(duì)照組大鼠更快適應(yīng)了新的下頜位置,初步建立了新的功能平衡,并且通過適當(dāng)?shù)募‰娝?,維持下頜在新的前伸姿勢位的穩(wěn)定。
肌肉受到適宜刺激可引起生理性活動(dòng)增強(qiáng),肌纖維肥大以及衛(wèi)星細(xì)胞數(shù)量增多,衛(wèi)星細(xì)胞加入到肌纖維中增加肌核量,表現(xiàn)為肌核內(nèi)移,又稱中央核現(xiàn)象,常見于代償性肥大的肌纖維中。本實(shí)驗(yàn)過程中,條件對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組均先發(fā)生代償性肥大,然后組織形態(tài)學(xué)慢慢恢復(fù)至大致正常。條件對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組大鼠在下頜前伸第7天時(shí)肌纖維出現(xiàn)增生肥大表現(xiàn),表現(xiàn)為肌纖維橫截面積增大,肌纖維間的間距減小,細(xì)胞核增多,排列紊亂,并出現(xiàn)中央核現(xiàn)象,說明條件對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組大鼠咬肌功能增強(qiáng),肌纖維代償性肥大以適應(yīng)新的下頜前伸位置。前伸14 d時(shí),條件對(duì)照組大鼠肌纖維細(xì)胞核數(shù)量與前伸7 d時(shí)無明顯差異,實(shí)驗(yàn)組較前伸7 d天時(shí)肌纖維細(xì)胞核數(shù)量有所減少,中央核現(xiàn)象減少,說明實(shí)驗(yàn)組大鼠咬肌功能活動(dòng)開始減弱,開始適應(yīng)新的下頜前伸位置;實(shí)驗(yàn)組21 d時(shí)細(xì)胞核數(shù)量基本與空白對(duì)照組一致,但排列仍較紊亂,有少許核內(nèi)移現(xiàn)象,條件對(duì)照組細(xì)胞核數(shù)量仍較多,排列紊亂,說明實(shí)驗(yàn)組大鼠咬肌活動(dòng)進(jìn)一步減弱,比條件對(duì)照組更好地適應(yīng)新的下頜前伸位置,但仍處于適應(yīng)改建過程中,未完全適應(yīng),可能仍需一段時(shí)間,才能形成穩(wěn)定的肌肉結(jié)構(gòu),穩(wěn)定新的下頜前伸位。
肌肉運(yùn)動(dòng)的最小功能單元稱為運(yùn)動(dòng)單元,由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與其支配的肌肉纖維組成,二者之間的信息傳遞依賴神經(jīng)肌肉接頭(neuromuscular junction,NMJ)。NMJ通過將神經(jīng)元傳出的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為化學(xué)信號(hào),引起肌肉收縮,在肌肉的功能運(yùn)動(dòng)中起著至關(guān)重要的作用。BDNF可由肌纖維產(chǎn)生,是重要的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)營養(yǎng)因子之一,有促進(jìn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活、增強(qiáng)突觸傳遞效率、維持神NMJ的發(fā)育和功能等作用[4-5],在骨骼肌改建中起著重要作用。肌肉收縮可增加骨骼肌內(nèi)BDNF的表達(dá),BDNF表達(dá)升高可作為肌肉改建活躍的指標(biāo)[21]。本研究顯示,空白對(duì)照組咬肌纖維BDNF表達(dá)逐漸降低,可能與軟食喂養(yǎng)有關(guān)。由于進(jìn)食軟食,大鼠咀嚼次數(shù)與時(shí)間減少,咬肌功能活動(dòng)減弱,從而影響了BDNF表達(dá)。條件對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組大鼠在為期21 d的實(shí)驗(yàn)階段內(nèi),BDNF表達(dá)都呈先上升后下降的趨勢。實(shí)驗(yàn)前階段BDNF表達(dá)水平上升提示咬肌為適應(yīng)驟然改變的下頜位置,NMJ突觸活動(dòng)增強(qiáng),改建速度逐漸加快;實(shí)驗(yàn)后階段BDNF表達(dá)水平下降說明隨著大鼠逐漸適應(yīng)下頜前伸位,NMJ突觸活動(dòng)逐漸減弱,改建速度放緩;當(dāng)BDNF表達(dá)水平恢復(fù)至與空白對(duì)照組大鼠基本一致時(shí),說明NMJ突觸活動(dòng)水平已恢復(fù)至正常,咬肌改建基本完成。與空白對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組大鼠咬肌BDNF表達(dá)在下頜前伸3 d時(shí)明顯升高,條件對(duì)照組大鼠無明顯差異,說明與單獨(dú)下頜前伸比較,穴位中頻電刺激組在戴用功能矯治器的早期即可進(jìn)入活躍的改建期。在實(shí)驗(yàn)7、14 d時(shí),實(shí)驗(yàn)組大鼠咬肌BDNF表達(dá)水平較條件對(duì)照組大鼠低,提示實(shí)驗(yàn)組大鼠通過前期的高速改建,已逐漸適應(yīng)新的下頜位置,改建速度由之放緩,而條件對(duì)照組大鼠尚未很好適應(yīng)新的下頜位置,仍處于高速改建過程中。此外,也可能由于條件對(duì)照組大鼠改建上升期更長,導(dǎo)致BDNF表達(dá)水平在實(shí)驗(yàn)后階段較實(shí)驗(yàn)組大鼠更高。在實(shí)驗(yàn)21 d時(shí),與空白對(duì)照組比較,條件對(duì)照組BDNF表達(dá)水平仍較高,而實(shí)驗(yàn)組BDNF表達(dá)水平則無明顯差異,說明實(shí)驗(yàn)組咬肌肌肉改建已近完成,而條件對(duì)照組肌肉改建仍在進(jìn)行,改建尚未完成。在實(shí)驗(yàn)后階段,雖然條件對(duì)照組大鼠BDNF長時(shí)間處于高水平表達(dá),但其完成改建的時(shí)間卻較實(shí)驗(yàn)組更長。這也說明在不加干預(yù)的情況下,下頜前伸后,咬肌完成改建過程需要較長的時(shí)間,影響臨床功能矯治的療效和保持;穴位中頻脈沖電刺激縮短了咬肌完成改建的時(shí)間,可能對(duì)縮短患者矯治療程,更好保持矯治效果有積極作用。
本研究結(jié)果表明,中頻脈沖電刺激作用于下頜前伸大鼠頰車穴可早期加強(qiáng)咬肌的肌電活動(dòng),上調(diào)BDNF的表達(dá),縮短咬肌肌電和BDNF水平恢復(fù)至正常的時(shí)間,促進(jìn)肌肉組織完成改建,且其操作簡單,安全舒適,有望成為功能矯治的輔助療法,但其原理及具體作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。