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高脂飲食和過度機械壓力對顳下頜關節病理變化的影響

來源:上海泉眾機電科技有限公司   2022年01月12日 09:18  

顳下頜關節骨關節炎 (TMJOA) 是一種發病率越來越高的多發病疾病。其病因學說眾多,其中其病理進展的確切機制尚不清楚。研究發現,對健康關節軟骨施加的過度機械力和對受損關節軟骨施加的生理性機械力都可能導致骨關節炎的發展。


研究表明,長期存在的壓縮機械應力會導致下頜軟骨內的一系列病理變化,包括軟骨細胞死亡、細胞外基質降解和軟骨彈性降低。盡管據報道稱這些病理變化受內質網應激和程序性細胞死亡的調控,但可能還存在其他機制有待闡明。


肥胖被認為與骨關節炎(OA)發生相關聯。超重會改變局部機械應力,這可能是負重關節 OA 發生和發展的重要原因。然而,該因素無法解釋肥胖與非負重關節(如手、腕關節)中 OA 之間的關聯。此外,根據一些橫向研究,肥胖也與 TMJOA 相關。瘦素是肥胖人群中增加的促炎因子之一。已經發現膝關節 OA 患者不僅血清瘦素水平升高,而且滑膜液中瘦素水平異常。

他汀類藥物是治療高脂血癥的藥物,其中辛伐他汀是常見的一種。他汀類藥物也被發現可有效地通過抑制瘦素表達治療其他疾病。然而,對于過度壓縮機械力和高脂肪飲食引起的 TMJOA,他汀類藥物的治療作用尚不清楚。基于此,南京大學醫學院附屬口腔醫院口腔正畸科、重慶醫科大學附屬口腔醫院兒童口腔科等領域的專家學者進行了相關研究,目的是研究高脂肪飲食和過度壓縮機械力對顳下頜關節病理變化發展的影響。




48 只 8 周齡小鼠隨機分為 8 組:



正常飲食(ND)

高脂飲食(HFD)
正常飲食施加機械力(40gf/cm2,同下)(ND+MF)
高脂飲食施加機械力(HFD + MF)
正常飲食注射他汀類藥物(ND + ST)
高脂飲食注射他汀類藥物(HFD + ST)
正常飲食加機械力加辛伐他汀(ND + MF + ST)
高脂飲食加機械力加辛伐他汀(HFD + MF + ST)


IL-1β 處理的軟骨細胞中瘦素的 mRNA 表達水平升高

IL-1β 處理髁突軟骨細胞 24h 后,軟骨基質降解酶 MMP-3 和 MMP-13 的 mRNA 表達水平分別升高了 170% 和 130%,瘦素的 mRNA 表達與對照組相比也上調了 150%。

然而,在辛伐他汀處理 6h 后,IL-1β+ST 組與對照組相比,瘦素 mRNA 表達接近正常水平。相應地,與 IL-1β 組比較,IL-1β+ST 組中 MMP-3 和 MMP-13 的 mRNA 表達量分別下降了 37% 。

這些結果表明,炎癥下的髁突軟骨細胞表現出更高的基質降解活性并表達更多的瘦素。然而,當瘦素表達被辛伐他汀下調時,軟骨基質酶的表達下降。



長期高脂飲食導致下頜髁突軟骨 TMJOA 樣病變和瘦素表達上調



ND 組小鼠髁突軟骨形態正常,軟骨基質數量正常,呈紅色,而 HFD 組超重小鼠髁突軟骨形態改變,軟骨基質減少。HFD 小鼠的髁突軟骨比 ND 小鼠薄 23%。HFD 小鼠髁突軟骨表層出現不同深度的垂直裂縫。根據半定量評分系統,HFD 組的評分在統計學上比 ND 組高 450%,這意味著 HFD 小鼠的軟骨發生更嚴重的病理變化。

免疫組化結果顯示,與 ND 小鼠相比,HFD 小鼠髁突軟骨中炎癥因子 IL-1β 和軟骨基質降解酶 MMP-3 的表達上調了 25% 和 330%,表明 HFD 小鼠出現了 TMJOA 樣病理變化。


此外,還檢測到瘦素的表達上調了 367%,表明瘦素可能在高脂飲食引起的 TMJOA 樣變化的發病過程中起重要作用。


 TMJOA 


O MF  7  47%少。


 IL-1β MMP-3 MF  220%30%  55% TMJOA  HFD MF  HFD  MF 




 7 ND+MF ND+MF HFD+MF 12%


 HFD+MF  IL-1βMMP-3MMP-13  ND+MF  55%88%88%  183%。


 ND+MF HFD+MF  MMP-3MMP-13  mRNA  5 IL-1βMMP-3MMP-13


 TMJOA  TMJOA TMJOA 



Du J, Jiang Q, Mei L, Yang R, Wen J, Lin S, Li H. Effect of high fat diet and excessive compressive mechanical force on pathologic changes of temporomandibular joint. Sci Rep. 2020 Oct 15;10(1):17457. doi: 10.1038/s41598-020-74326-z. PMID: 33060739; PMCID: PMC7566592.
https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.proxy.library.carleton.ca/33060739/


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